Elektronische Totalstation – in Fragen der GeodĂ€sie kann man nicht darauf verzichten

In diesem Artikel: Definieren einer Totalstation Geschichte und Arbeitsprinzip; Arten von elektronischen Totalstationen; Vorteile gegenĂŒber anderen geodĂ€tischen Instrumenten; die grĂ¶ĂŸten Hersteller von Totalstationen.

Bei der Erstellung von Bau- oder Vermessungsarbeiten ist eine genaue Berechnung der Landschaftsunterschiede auf einem bestimmten GelĂ€nde erforderlich, und manchmal betrĂ€gt die FlĂ€che Tausende von Quadratmetern. Herkömmliche geodĂ€tische Instrumente – Theodolit, Entfernungsmesser, FĂŒllstand und Maßband funktionieren hier nicht, andernfalls dauern die Messungen Wochen, nicht weniger. Und das Timing ist heute ein wichtiger Punkt geworden – Kunden bevorzugen diejenigen Darsteller, die die Arbeiten so schnell wie möglich abschließen, und Auftragnehmer haben immer mehr GrĂŒnde, ihre Spezialisten mit modernen Baumaschinen auszustatten … In unserer Zeit der fortschrittlichen Computertechnologie ist der Bedarf an physikalischen Berechnungen und Zeichnungen verschwunden – alles ist erledigt Computer mit entsprechender Software. Eine Vermessung des Standorts in kĂŒrzester Zeit und mit den genauesten Ergebnissen hilft einem universellen geodĂ€tischen GerĂ€t – einem elektronischen Tacheometer.

Was ist eine Totalstation??

Ein Tacheometer ist ein geodĂ€tisches GerĂ€t, mit dem Sie schnell und mit hoher Genauigkeit einen Überblick ĂŒber ein bestimmtes Gebiet „im Plan“ mit einem vollstĂ€ndigen Bild des Reliefs erhalten. Das Design dieses GerĂ€ts umfasst einen optischen Entfernungsmesser, einen Theodolit, einen Taschenrechner und einen elektronischen Datenlogger. Mit seinen Ă€ußerlich kompakten Abmessungen kombiniert die Totalstation die Funktionen mehrerer geodĂ€tischer Instrumente gleichzeitig. Messungen vertikaler und horizontaler AbstĂ€nde, FlĂ€chen in einer Entfernung von 5000 m mit einem Fehler von nur 1 cm, Winkel mit einer Genauigkeit von 2? bis zu 20? (je nach Typ und Klasse gemĂ€ĂŸ GOST R 51774-2001), automatisches Speichern der empfangenen Daten fĂŒr mehrere tausend Punkte auf der MessflĂ€che, Empfangen und Senden von Daten ĂŒber GPRS an einen Remote-Computer – dies sind nicht die einzigen Möglichkeiten einer elektronischen Totalstation.

Geschichte und Funktionsprinzip der Totalstation

Die ersten geodĂ€tischen Instrumente, die modernen Tacheometern aus der Ferne Ă€hnlich sind, wurden vor 50 Jahren entwickelt. In diesen halbmechanischen und halbelektronischen GerĂ€ten wurden unabhĂ€ngig voneinander ein optischer Entfernungsmesser und ein Theodolit installiert. Nach einiger Zeit wurden Theodolit und Entfernungsmesser in einem GehĂ€use kombiniert. Das resultierende GerĂ€t war mit einem speziellen Bedienfeld ausgestattet, mit dem Sie die Winkelwerte eingeben können. Die erste vollwertige Totalstation wurde in Schweden geschaffen – darin wurde die Winkelmessung von optisch auf elektronisch geĂ€ndert, wodurch geodĂ€tische Arbeiten automatisiert werden konnten. So kamen vor etwa 25 Jahren elektronische Totalstationen auf den Markt, die von amerikanischen, japanischen und schweizerischen Unternehmen hergestellt werden..

Elektronische Totalstation - in Fragen der GeodÀsie kann man nicht darauf verzichten

Das Funktionsprinzip einer elektronischen Totalstation basiert entweder auf der Phasenmethode oder in moderneren Modellen auf der Impulsmethode. Die erste Methode ist die Phasendifferenz zwischen dem projizierten und dem zurĂŒckgesendeten Strahl, die zweite ist die Zeit, die der Laserstrahl benötigt, um von der Totalstation zum Reflektor und zurĂŒck zu gelangen. Die Entfernung, in der das GerĂ€t im reflektorlosen Modus betrieben werden kann, hĂ€ngt von der Farbe der OberflĂ€che ab, auf die der Strahl projiziert wird. Helle und glatte OberflĂ€chen vergrĂ¶ĂŸern den Arbeitsabstand der Totalstation um ein Vielfaches im Vergleich zu dunklen, ĂŒberschreiten jedoch nicht 1.000 – 1.200 m. Lineare Reichweite Messungen im Reflexionsmodus – nicht weniger als 5000 m.

Arten von elektronischen Totalstationen

Alle hergestellten Modelle werden je nach Anwendung in verschiedene Typen unterteilt:

  • technische Totalstationen. Elektronische GerĂ€te dieser Art sind am billigsten, weil sind nur mit einem reflektierenden Entfernungsmesser ausgestattet und erfordern geodĂ€tische Messungen durch ein Team von zwei Mitarbeitern – einem Bediener einer technischen Totalstation und einem Zahnstangenantrieb;
  • Bau Tacheometer. Ausgestattet mit einem reflektorlosen Entfernungsmesser, d.h. sowohl fĂŒr reflektierende als auch fĂŒr nicht reflektierende Aufnahmen geeignet. Es gibt keine Alidad beim Bau von Totalstationen;
  • technische Tacheometer. Diese GerĂ€te wurden fĂŒr eine Vielzahl von Aufgaben entwickelt und sind mit einer Kamera ausgestattet, mit der dreidimensionale GelĂ€ndemodelle erstellt werden können, einem Farb-Touchscreen, einem modernen Prozessor und praktischer Software, SteckplĂ€tzen und AnschlĂŒssen fĂŒr USB- und Flash-Karten. Moderne Modelle technischer Totalstationen unterstĂŒtzen eine Reihe von KommunikationskanĂ€len – Wi-Fi, Bluetooth usw..

DarĂŒber hinaus werden Totalstationen in modulare, aus separaten (unabhĂ€ngigen) Elementen bestehende und integrierte Stationen unterteilt, in denen die GerĂ€te unter einem GehĂ€use zu einem einzigen Mechanismus zusammengefasst sind. Die letzten Typen sind motorisierte und automatisierte Totalstationen. Der erste von ihnen ist mit einem Servoantrieb ausgestattet, mit dem mehrere Punkte gleichzeitig ĂŒberwacht werden können, der zweite mit einem Servoantrieb und Systemen, die Ziele erkennen, erfassen und verfolgen können. TatsĂ€chlich handelt es sich bereits um geodĂ€tische Robotersysteme. GerĂ€te dieses Designs sind fĂŒr Messungen durch eine Person ausgelegt, und Roboter-Totalstationen ermöglichen Fernaufnahmen, wĂ€hrend die Genauigkeit der Ergebnisse garantiert hoch ist.

Entsprechend den Merkmalen der Umfrage werden elektronische Totalstationen unterteilt in:

  • kreisförmig, mit einem Fadenentfernungsmesser und einer zylindrischen Ebene auf dem vertikalen Kreis der Alidade
  • Nomogramm, Berechnung von Überschreitungen und horizontalen AbstĂ€nden von AbstĂ€nden gemĂ€ĂŸ dem Nomogramm, erkennbar im Rohr des GerĂ€ts wĂ€hrend der Beobachtung sowie entlang der vertikalen Schiene;
  • Autoreduktion, Überschwingen und horizontaler Abstand von AbstĂ€nden, die durch eine horizontale Schiene mit einem Doppelbild-Entfernungsmesser bestimmt werden;
  • In-Base, dessen Basis sich am Tacheometer befindet und zur direkten Berechnung des horizontalen Abstands vorgesehen ist. Durch Messungen vertikaler Winkel können Sie den Überschuss berechnen.
  • elektrooptisch, ausgestattet mit einem zusĂ€tzlichen elektronischen GerĂ€t, das die Automatisierung von Aufnahmen ermöglicht.

Vorteile der Totalstation

Wenn wir die Arbeit mit dem Theodolit und dem Tacheometer vergleichen, ist es im ersten Fall erforderlich, Aufzeichnungen im Protokoll zu fĂŒhren, im zweiten Fall – nur um einen Umriss zu erhalten, und das GerĂ€t zeichnet Daten ĂŒber Entfernungen, Winkel und Streikposten auf und speichert sie. Wenn Sie den Standort dieses geodĂ€tischen GerĂ€ts Ă€ndern, mĂŒssen Sie nur eine neue Station und die erste Station einstellen, dann auf den Reflektor zeigen und die von der Totalstation berechneten Messungen mit nur einer Taste abrufen.

Das elektronische Tacheometer berechnet horizontale Entfernungen im automatischen Modus unabhÀngig voneinander. Der GerÀtemonitor zeigt entweder den Neigungsabstand, die horizontale Position und die Höhen oder den Neigungsabstand und die Neigungswinkel (horizontal und vertikal) an. Die Anzeige einer der beiden Datenoptionen wird vom Bediener manuell gesteuert.

Elektronische Totalstation - in Fragen der GeodÀsie kann man nicht darauf verzichten

Der Tacheometer ist bei der Absteckung unersetzlich – stellen Sie ihn auf einen Punkt ein, dessen Koordinaten bekannt sind, stellen Sie die Koordinaten des Orientierungspunkts ein oder geben Sie den Richtungswinkel fĂŒr die Orientierung ein. Anschließend legen Sie den anzugebenden Punkt durch Eingabe seiner Koordinaten fest. Der Drehwinkel und die Entfernung, die Sie in dieser Richtung messen möchten, werden auf dem Monitor des GerĂ€ts angezeigt. NatĂŒrlich können Sie mit einer Totalstation den Abstand zwischen Punkten und der Höhe des Objekts messen, Messungen mit einem Versatz – dieses GerĂ€t erfĂŒllt alle Funktionen eines Theodoliten.

Bei geodĂ€tischen Arbeiten in einem Steinbruch ist eine solche Funktion praktisch – Sie erhalten Ihre eigenen Koordinaten durch Resektion. Bei der ersten Installation der elektronischen Totalstation werden mit Hilfe von Reflexstreifen die Koordinaten mehrerer Objekte an den RĂ€ndern des Steinbruchs berechnet. Am Ende der Steinbrucharbeiten wird das GerĂ€t neu installiert und mithilfe der Resektion werden die Koordinaten des Installationspunkts berechnet und der Steinbruch vermessen. Die entsprechende Software, die auf den Berechnungen der Totalstation basiert, hilft Ihnen dabei, sich schnell ein Bild von den im Steinbruch ausgefĂŒhrten Arbeiten zu machen – Diagramme in Quadraten mit ihrer allgemeinen Beschreibung.

Die elektronische Totalstation ist konstruktionsbedingt fĂŒr die Feldarbeit vorgesehen. Staub oder Schmutz, Regen oder Schnee, TemperaturĂ€nderungen – all dies wird das GerĂ€t nicht beschĂ€digen. Unter den Modellen von Totalstationen verfĂŒgt jeder Hersteller ĂŒber GerĂ€te, die fĂŒr besonders raue Bedingungen ausgelegt sind – ihr Niedertemperaturbereich betrĂ€gt bis zu minus 30 ° C. Es lohnt sich jedoch, sie nur in FĂ€llen auszuwĂ€hlen, in denen sie in den nördlichen Regionen oder unter bestimmten Bedingungen wirklich funktionieren sollen..

Tacheometer Hersteller

Die weltweit bekanntesten Hersteller von elektronischen Totalstationen auf unserem Markt sind das japanische Unternehmen Sokkia Topcon mit den Marken Sokkia und Topcon, das Schweizer Unternehmen Leica Geosystems AG mit der Marke Leica, das schwedische Unternehmen GeoMax (gleichnamige Marke), das amerikanische Unternehmen Trimble Navigation mit den Marken Nikon und Trimble sowie Spectra Precision (gleichnamige Marke).

Unternehmen Sokkia TopconDie in seinen Unternehmen hergestellten Instrumente sind seit ĂŒber 100 Jahren fĂŒr ihre Produkte im Bereich Bau und GeodĂ€sie bekannt und weisen traditionell eine hohe Genauigkeit und japanische QualitĂ€t auf.

Elektronische Totalstation - in Fragen der GeodÀsie kann man nicht darauf verzichten

Leica Geosystems, FrĂŒher bekannt fĂŒr seine Marke Leica in FotoausrĂŒstung (Kameras unter dieser Marke werden noch hergestellt), wurde es 1990 durch den Zusammenschluss mehrerer Unternehmen gegrĂŒndet und konzentriert sich auf die Herstellung nur geodĂ€tischer GerĂ€te. Die AusrĂŒstung dieser Marke ist in der GeodĂ€sie weit verbreitet – sowohl auf dem Land als auch im Satelliten.

Elektronische Totalstation - in Fragen der GeodÀsie kann man nicht darauf verzichten

Schweizer Hersteller von GerĂ€ten im Bereich GeodĂ€sie und Bau, Unternehmen GeoMax, Seit seiner GrĂŒndung in den 90er Jahren hat es auf dem europĂ€ischen Markt erfolgreich mit der Marke Leica konkurriert. Die Produktlinie dieses Unternehmens, bei der es sich um geodĂ€tische GerĂ€te und deren Software handelt, zeichnet sich durch außergewöhnliche QualitĂ€t und Genauigkeit der Messungen aus..

Elektronische Totalstation - in Fragen der GeodÀsie kann man nicht darauf verzichten

Unternehmen Trimble Navigation, Das in den USA ansĂ€ssige Unternehmen begann seine Existenz 1978 mit der Produktion von Navigationstechnologien fĂŒr die Seeschifffahrt. Mit der Entwicklung der Weltraumpositionierung begann das Unternehmen vor 25 Jahren mit der Entwicklung von GPS-Navigatoren und seit 2003 und nach dem Erwerb der Marke Nikon eine breite Palette geodĂ€tischer GerĂ€te.

Elektronische Totalstation - in Fragen der GeodÀsie kann man nicht darauf verzichten

Amerikanischer Hersteller von VermessungsgerĂ€ten SpektrenprĂ€zisionerschien 1997 und entstand aus dem Zusammenschluss mehrerer Hersteller von Vermessungsinstrumenten und -technologien. Heute ist es die grĂ¶ĂŸte Marke von VermessungsgerĂ€ten, die fĂŒr ihre innovativen Technologien bekannt ist..

Elektronische Totalstation - in Fragen der GeodÀsie kann man nicht darauf verzichten

Unter den Marken elektronischer Totalstationen der aufgefĂŒhrten Hersteller gibt es eine große Auswahl an notwendigen GerĂ€ten, sei es eine technische oder eine Roboter-Totalstation. Alles hĂ€ngt von den BedĂŒrfnissen des Kunden ab, von den Arbeitsbedingungen, unter denen die Totalstation eingesetzt werden soll.

Was steckt hinter dem Preis einer Totalstation??

Es gibt einen großen Abstand zwischen dem unteren und oberen Preissegment von Tacheometern, Hunderttausende von Rubel. GeodĂ€tische Roboterinstrumente sind in ihrer KomplexitĂ€t und ihren Kosten erschreckend. Ich bin sicher, dass jeder Hauptbuchhalter oder GeschĂ€ftsfĂŒhrer mit sehr geringen Kenntnissen der GeodĂ€sie einer Anfrage zum Kauf einer Sokkia NET1200-Totalstation (Durchschnittspreis – 1.300.000 Rubel) feindlich gegenĂŒbersteht. Wenn Sie alles nur in Geld umwandeln, ist der viel billigere Topcon GTS-105N fĂŒr die Buchhaltung viel besser (der Durchschnittspreis betrĂ€gt 170.000 Rubel)! Ist es sinnvoll, Millionen fĂŒr eine Roboter-Totalstation auszugeben??

Wenn wir alle vorhandenen Modelle von Totalstationen des oberen Preissegments bedingt in GerĂ€te mit Servomotoren, halbautomatische (mit einem Tracking-System ausgestattete) und automatische (ferngesteuerte Roboter) GerĂ€te aufteilen und die Effizienz der Arbeit aus Sicht eines Feldvermessers berĂŒcksichtigen, liegen ihre Vorteile gegenĂŒber kostengĂŒnstigeren Modellen auf der Hand.

WĂ€hrend der geodĂ€tischen Feldarbeit wird ein erheblicher Teil der Zeit fĂŒr das wiederholte Zeigen und Fokussieren der Totalstation aufgewendet, die nicht mit Servomotoren und einem automatischen Verfolgungssystem ausgestattet ist. Nach einigen Stunden und nicht unter den besten Wetterbedingungen nimmt die Konzentration des Bedieners ab, seine Augen trĂ€nen, sein Körper schmerzt vor MĂŒdigkeit – infolgedessen nimmt die Messgenauigkeit ab. Ein halbautomatischer Tacheometer, der Änderungen der Position des Reflektors unabhĂ€ngig verfolgt und leicht darauf zielen kann, trĂ€gt dazu bei, die körperliche AktivitĂ€t des Bedieners unabhĂ€ngig von den Wetterbedingungen am Boden erheblich zu erleichtern..

Elektronische Totalstation - in Fragen der GeodÀsie kann man nicht darauf verzichten Tacheometer Sokkia NET1200

Es ist nicht erforderlich, dass ein Begleiter den Reflektor bewegt. In der Regel zeigt der Ingenieur-Bediener einer einfachen (einstellbaren und manuell gesteuerten) Totalstation wĂ€hrend der Arbeit auf die Streikposten eines Assistenten mit Personal. Die Genauigkeit der Messungen wĂ€hrend der geodĂ€tischen Arbeit mit einer Partnerbahn ist alles andere als ideal, weil Ein erfahrener Vermesser kann die Situation am Streikposten nicht beurteilen, und der Assistent verfĂŒgt nicht ĂŒber ausreichende Kenntnisse dafĂŒr. Mit halbautomatischen GerĂ€ten können Sie die Art der geodĂ€tischen Arbeit Ă€ndern. Das GerĂ€t verfĂŒgt ĂŒber einen weniger erfahrenen Bediener, der keine Einstellungen vornimmt und die Tasten auf der Totalstation nur auf Befehl eines Ingenieurs mit einem Reflektor drĂŒckt, der die Position der Streikposten genau bestimmt. Beim Umgang mit einer Roboter-Totalstation werden alle Messungen nur von einem Ingenieur mit einem Personal durchgefĂŒhrt, der das geodĂ€tische GerĂ€t fernsteuert – von einem Streikposten aus.

Roboter-Totalstationen werden nicht mĂŒde und machen keine Fehler, weil Sie sind dazu nicht in der Lage – sie verbringen nicht mehr als 4 Sekunden fĂŒr jeden Streikposten, unabhĂ€ngig von der Anzahl der Arbeitsstunden. Die teuersten Modelle von Tacheometern sind fĂŒr genaue technische Messungen mit minimalen Fehlern ausgelegt und fĂŒhren unabhĂ€ngige Berechnungen in kĂŒrzester Zeit durch. Ein Beispiel fĂŒr eine solche Roboter-Totalstation ist die Leica TS30 mit einer Winkelgenauigkeit von 0,5 °, der FĂ€higkeit, 5.000 Messungen durchzufĂŒhren und das Teleskop und die Alidade in nur einer Sekunde um 180 ° zu drehen, deren durchschnittliche Kosten 2.600.000 Rubel betragen.

Elektronische Totalstation - in Fragen der GeodÀsie kann man nicht darauf verzichten HochprÀzise elektronische Totalstation Leica TS30

Relativ kostengĂŒnstige elektronische Totalstationen verfĂŒgen ĂŒber eine Reihe von Funktionen, die fĂŒr den Einsatz auf Baustellen ausreichen und fĂŒr technische Zwecke nicht ausreichen. Eigenschaften einer einfachen elektronischen GebĂ€ude-Totalstation, zum Beispiel Nikon DTM-322 (Winkelgenauigkeit 5?): Hochwertige Optik, geringer Gewicht, einachsiger Kompensator, anstelle von Batterien können Sie normale 1,5-V-Batterien verwenden. Der grĂ¶ĂŸte Messbereich im Prismenmodus betrĂ€gt 2 300 m. Durchschnittspreis – 160.000 Rubel. PrĂ€ziserer GebĂ€udetachometer Trimble M3 DR, mit einer Winkelgenauigkeit von 5?, Zweiachsiger Kompensator, Reichweite bis zur Reflektorschiene 3.000 m, Batterie fĂŒr 8 Stunden Dauerbetrieb, Vorhandensein von Bluetooth und ein Durchschnittspreis von 340.000 Rubel.

Elektronische Totalstation - in Fragen der GeodÀsie kann man nicht darauf verzichten Trimble M3 DR TA Totalstation

Engineering Totalstationen, zum Beispiel Sokkia SET1X: 1? Winkelgenauigkeit, High-Bit-Farb-Touchscreen-Display, Messbereich bis zum Reflektor 5.000 m, zweiachsiger Kompensator, zwei Lithiumbatterien fĂŒr 14 Stunden Dauerbetrieb, Bluetooth, USB-Anschluss, Kartenleser, Windows CE-Betriebssystem – Durchschnittspreis 690.000 Rubel.

Motorisierte technische Totalstationen im Wert von rund 850.000 Rubel. haben eine geringere Winkelgenauigkeit (in der GrĂ¶ĂŸenordnung von 5?), erleichtern aber die Aufgaben eines Vermessers erheblich. Am Beispiel der Leica TS15 M R400 – Messbereich bis zu einem Reflektor bis 10.000 m, vierachsiger Kompensator, schnelle Akkuladung fĂŒr 7 Arbeitsstunden, Betriebssystem Windows CE 5.0 Core, Drehzahl 45 ° pro Sekunde, Bluetooth, USB-Anschluss, Kartenleser, Farb-Touchscreen.

Je höher die Eigenschaften der Modelle technischer Totalstationen in Bezug auf Genauigkeit, Messgeschwindigkeit und Datenverarbeitung sind, desto höher sind ihre Kosten. Es ist zu beachten, dass moderne elektronentechnische Instrumente fĂŒr geodĂ€tische Messungen nicht von einer raschen Veralterung bedroht sind – Modelle, die in den Markt der Zukunft eintreten werden, werden auf ihrer Grundlage gebaut und haben Ă€hnliche Funktionen..

Am Ende

Bei der Auswahl des einen oder anderen Modells einer elektronischen Totalstation oder genauer gesagt des einen oder anderen Herstellers ist es wichtig, sich an einen erfahrenen und professionellen Lieferanten zu wenden, da die Eigenschaften der Totalstationen in ihrem Preissegment im Allgemeinen Ă€hnlich sind. Die Spezialisten wĂ€hlen das Modell aus, das den Anforderungen des Kunden am besten entspricht, einschließlich der modernen Software, mit der die Mitarbeiter des Kunden geschult werden mĂŒssen.

Moderne Totalstationen sind komplex im Design und keineswegs billig – eine sorgfĂ€ltige Auswahl eines GerĂ€ts mit einem optimalen Funktionsumfang ist Ă€ußerst wichtig.

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