Тахеометр — электронный тахеометр¶

Тахеометр — электронный измерительный прибор геодезического назначения, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов, наклонных расстояний и относительных высот. Современный электронный тахеометр объединяет функции теодолита и электронного дальномера, что позволяет выполнять полный комплекс измерений с одного установочного пункта. Прибор широко применяется в строительстве, маркшейдерии, землеустроительных работах и топографической съёмке.

¶История развития

Предшественниками тахеометра были теодолиты, снабжённые оптическими дальномерами. Оптический дальномер работал по принципу визирования на две горизонтальные нити в поле зрения телескопа: по разнице отсчётов вычислялось расстояние до объекта. Такие устройства получили распространение в первой половине XX века, однако требовали значительных трудозатрат на обработку результатов.

В 1960-х годах появились первые электронные тахеометры. Одной из первых серийных моделей стал Geodimeter 140, выпущенный шведской компанией AGA (Geodimeter) в 1970 году. В СССР разработка электронных тахеометров велась с 1970-х годов; наиболее известной отечественной линейкой стал тахеометр ЭТ-02 производства завода «Электроника» (г. Новосибирск), а позднее — модели серии ЭТ-1К, ЭТ-52 и другие.

¶Принцип работы

Электронный тахеометр измеряет расстояние по времени прохождения электромагнитного импульса от прибора до отражателя и обратно (импульсный метод) либо по фазовому сдвигу отражённого модулированного сигнала (фазовый метод). Для измерения расстояний используются лазерные или инфракрасные излучатели. Точность измерения расстояний у современных приборов составляет от 2 до 5 мм плюс 2–5 ppm (частей на миллион) от длины линии.

Угловые измерения выполняются посредством электронного кодового датчика, связанного с вертикальной и горизонтальной осями вращения телескопа. Результаты измерений отображаются на цифровом дисплее и могут сохраняться в памяти прибора.

¶Классификация

По точности измерения углов тахеометры подразделяются на классы:

По способу измерения расстояний:

• Импульсные — измеряют время прохождения светового импульса; работают без отражателя на расстояниях до 200–500 м.
• Фазовые — измеряют фазовый сдвиг модулированного сигнала; требуют отражатель (призму) для измерений на большие расстояния (до нескольких километров).
• Комбинированные — совмещают оба метода.

По назначению:

• Строительные — компактные, с упрощённым интерфейсом, точность 5″–7″.
• Геодезические (инженерные) — высокоточные, с расширенной функциональностью.
• Маркшейдерские — предназначены для работы в шахтах и под землёй, с взрывозащищённым корпусом.

¶Устройство

Основные узлы тахеометра:

• Телескоп — оптическая система с визирной нитью для наведения на объект.
• Кодовые датчики углов — оптико-электронные преобразователи, фиксирующие положение осей вращения.
• Лазерный дальномер — излучатель и приёмник для измерения расстояний.
• Процессор — выполняет вычисления, хранит программы измерений.
• Дисплей и клавиатура — интерфейс оператора.
• Компенсатор — электронный или оптический, обеспечивает горизонтирование прибора.
• Штатив и трегер (нижняя часть) — для установки и закрепления прибора на пункте.

¶Применение

Тахеометр применяется при выполнении следующих работ:

• топографическая съёмка местности в масштабах 1:500–1:5000;
• разбивочные работы на строительных площадках;
• исполнительные съёмки построенных конструкций;
• маркшейдерские измерения в горных выработках;
• мониторинг деформаций зданий и сооружений;
• определение объёмов земляных масс;
• создание опорных геодезических сетей.

¶Производители

На рынке геодезического оборудования представлены как зарубежные, так и российские производители. Крупнейшими зарубежными изготовителями являются Leica Geosystems (Швейцария), Trimble (США), Topcon (Япония), Sokkia (Япония), Nikon (Япония). Среди российских производителей — «Экзист», «Пангея», «Соккис-Экзист» (совместное производство), а также предприятия, выпускающие приборы под марками «Электроника» и «Гео-Ватер». Отечественные тахеометры, как правило, уступают зарубежным по точности и функциональности, но имеют преимущество в цене и доступности сервисного обслуживания.

¶Дальнейшее развитие

Современные тахеометры оснащаются встроенным тахеометрическим модулем GPS/GNSS, что позволяет работать без позиционирования по опорным пунктам (без предварительной привязки). Появились «роботизированные» тахеометры, способные автоматически сопровождать отражатель и выполнять измерения дистанционно. Встроенные камеры и функции импорт/экспорт данных в форматах DXF, CSV упрощают интеграцию с системами автоматизированного проектирования (CAD) и BIM-технологиями.

Источники:

• Инструкция по применению электронного тахеометра ЭТ-02
• ГОСТ 24377-91. Приборы геодезические. Термины и определения
• Справочник геодезиста / под ред. В. Ф. Казакова
• Практическое пособие по геодезическим измерениям, М.: Недра