10. Застосування gps-приймачів у геодезичних роботах.

Глобальна система визначення місцезнаходження - Global Positioning System (GPS) - це супутникова навігаційна система, яка дозволяє визначати координати, швидкість і напрямок руху об'єктів в будь-якій точці земної кулі, в будь-який час доби, при будь-якій погоді. Система GPS, яка початково була створена з метою навігації, знайшла широке застосування в геодезії, географічних інформаційних системах (ГІС) та інших галузях науки.

• Геодезія: за допомогою GPS визначаються точні координати точок і межі земельних ділянок  • Картографія: GPS використовується в цивільній і військовій картог-рафії  • Навігація: із застосуванням GPS здійснюється як морська так і доро-жня навігація  • Супутниковий моніторинг транспорту: за допомогою GPS ведеться моніторинг за положенням, швидкістю автомобілів, контроль за їх рухом  • Ззв'язок: перші мобільні телефони з GPS з'явилися в 90-х і ін. 

13.Наземне лазерне сканування.

Лазерне 3d сканування це знімальна система, яка вимірює відстань від сканера до точок об'єкта з досить високою швидкістю і реєструє відповідні напрями з подальшим створенням тривимірного зображення в контурі хмари точок.

Наземне лазерне сканування складається з блоку розгортки лазерного променя і лазерного віддалеміра, який адаптований для роботи з досить великою частотою. Блок розгортки складається з полігонального дзеркала або призми і сервоприводу. Сервопривід відводить промінь на величину, яка встановлена в горизонтальній площині, при цьому вся верхня частина сканера повертається. У вертикальній площині розгортка відбувається за допомогою гойдання або обертання дзеркала. Під час сканування дистанція до точок об'єкта і розподіл лазерного променя фіксується. Результат роботи наземного лазерного сканування це скан. Значення пікселів скана складаються з елементів вектора з такими елементами: RGB-складової (встановлює колір крапки), виміряним відстанню та інтенсивністю відображеного сигналу.

Наземне лазерне сканування 3d все частіше стало використовуватися в самих різних галузях промисловості і будівництва при вирішенні різних завдань інженерної геодезії. Лазерне сканування знайшло таку популярність завдяки цілому ряду переваг над іншими методами вимірювань, а саме: можливістю виконання робіт при будь-якому освітленні; визначенням "мертвих зон" на стадії виробництва польових робіт, завдяки тривимірної візуалізації реального часу; використання отриманих результатів сканування 3d в різних цілях; сканування точок об'єкта лише з одного центру проектування; високою мірою деталізації; безпекою при зйомці небезпечних районів та зон, які важкодоступні.

Наземне лазерне сканування застосовується в наступних областях:

• будівництво інженерних споруд та їх експлуатація;

• гірська промисловість; нафтогазова промисловість;

• архітектура;

• суднобудування;

• фіксація місць злочинів та ДТП;

• розробка різних заходів, спрямованих на ліквідацію наслідків надзвичайних ситуацій та їх запобігання;

• проведення топографічної зйомки на території, яка має високу ступінь забудови; моделювання різних видів тренажерів.

Фахівці компанії Гільдія Інжиніринг з великим досвідом виконання проектування з використанням наземного лазерного сканування допоможуть вам провести: моніторинг стану об'єктів; визначити обсяги резервуарів і гірських порід; провести роботи по лазерному скануванню на цивільних і промислових об'єктах; створити тривимірні моделі будинків, пам'яток архітектури, технологічного обладнання, мостів, тунелів; провести зйомки фасадів і внутрішніх приміщень будівель, побудова їх розрізів і профілів.

16. Основні технічні характеристики лазерного сканера.

Лазерний сканер – прилад, який проводить вимірювання за допомогою лазерного випромінювання. В результаті вимірювання відстаней від сканера до точок об'єкта та реєстрації відповідних напрямків (вертикальних та горизонтальних кутів) обчислюються проcторові координати цих точок. Сканер виконує вимірювання з дуже високою частотою (до декількох сотень тисяч вимірювань в секунду), в результаті чого отримується великий обсяг координатних даних. В подальшому ці дані використовуються для побудови просторових цифрових моделей вимірювальних об'єктів.

Технологія наземного лазерного сканування дозволяє дистанційно досліджувати і, по отриманим даним, створювати креслення, перерізи, плани та тривимірні цифрові моделі об’єктів складної геометричної форми.

Основні технічні характеристики наземних лазерних сканерів:

Точність                                                          від 5 мм до 5 см

Дальність                                                      від 25 до 2500 м

Поле зору                                        від 40×40° до 360×180°

Час сканування                                          від 15 с до 15 хв

Кількість точок                                        від декількох тис.

до декількох млн.

18. Загальні відомості про віддалеміри.

Характерні особливості віддалемірів 1,2 і 3 покоління

При створенні світловіддалемірів першого покоління використовувалися пристрої, якими фізики визначали швидкість світла. Характерна особливість цих віддалемірів полягає в тому, що в них різницю фаз А<р визначають оптичними фазометрами на частоті модуляції світла, тобто на високій частоті. В перших світловіддалемірах, які виготовлялися за кордоном (2-а модель геодиметра), різ­ниця фаз визначалася парафазним способом. Трохи пізніше у перших віддале- мірах, які виготовлялися в СРСР, застосовувався інший фазометр - компенса­ційна комірка Керра.

Першим світловіддалеміром з компенсаційною коміркою був віддалемір СВВ 1, який виготовлявся серійно з 1953 р. Конструкція його була простою і вдалою. Тому віддалемір практично без змін використовувався більше десяти років. На основі цього віддалеміра в СРСР було сконструйовано декілька топо­графічних віддалемірів. З кінця 60-х рр. велись роботи над підвищенням точ­ності та збільшенням радіусу дії світловіддалеміра СВВ 1, а також над автома­тизацією процесу вимірювань та обчислень. Результатом цих робіт став світло- віддалемір СГ 3, який є прототипом сучасних світловіддалемірів - напівавто­матів групи Г.

З кінця 60-х рр. компенсаційний спосіб екстремумів стали впроваджувати за кордоном. Першим з таких віддалемірів був високоточний віддалемір - Мек- кометр. Віддалемірів з парафазним способом вимірювання різниці фаз вже не використовують.

Тепер виготовляють віддалеміри першого покоління тільки з компенса­ційними комірками. Світло в них модулюють за формою еліпса поляризації. Ча­стоту модуляції світла змінюють як плавно так і дискретно. Різницю фаз реєстру­ють найчастіше автоматично. Обчислення довжини лінії теж автоматизоване.

Віддалеміри першого покоління розвиваються і їх конструюють до сьо­годнішнього дня. В них до тепер ще не використано всіх можливостей. При цьому в них поглиблюється автоматизація процесу вимірювань та виключення багатозначності. Вони є найточнішими з сучасних віддалемірів. Тільки віддале- міри першого покоління бувають двохвипьовими, тобто в них реалізовано дис­персійний спосіб визначення швидкості несучих коливань (див. розд. 1.5).

Необхідно відзначити, що віддалеміри першого покоління - це складні та дорогі вимірювальні прилади. Але їх високі вимірювальні якості переважають ці недоліки.

В результаті використання електроніки в світловіддалемірній техніці поя­вились віддалеміри другого покоління. Істотними удосконаленнями, які тут вве­дені, є зниження частоти коливань перед вимірюванням різниці фаз і застосу­вання електронних фазометрів замість оптичних. Для зниження частоти коли­вань застосовано гетеродинування. З точки зору фазового методу основною цін­ністю цього способу зниження частоти є те, що при ньому зберігається різниця фаз коливань.

В цих віддалемірах світло модулюють тільки за інтенсивністю. Фотоелек­тронний помножувач служить в них перетворювачем відбитого світлового пото­ку в фотострум та сигнальним змішувачем. Різницю фаз визначають приладово. Багатозначність виключають тільки багатоступеневим способом з посереднім визначенням фазових домірів.

Джерела світла в них можуть бути різні. Тому і радіус дії віддалемірів другого покоління є теж різним. Віддалеміри другого покоління бувають як то­пографічні так і геодезичні. Прецизійних віддалемірів цього покоління нема.

До позитивних властивостей віддалемірів другого покоління слід віднести їх високу завадостійкість. Але, незважаючи на це, вони стають безперспектив­ними, бо процес вимірювань в них автоматизувати не вдається.

Основною ознакою приналежності світловіддалеміра до третього поко­ління є застосування цифрового фазометра для вимірювання різниці фаз. Фа­зові вимірювання тут, як і у віддалемірах другого покоління, виконують на низь­кій частоті.

Процес вимірювання цифровим фазометром відбувається в певні проміж­ки часу, тобто вони виконуються дискретно. Час проведення одного заміру є дуже малим. Обмеження в часі процесу вимірювань дало можливість формувати командні-сигнали для вмикання і вимикання окремих вузлів, тобто автоматизу­вати процес вимірювання, що в наш час є дуже важливим. Автоматично вмика­ється і вимикається ОКЗ, перемикаються частоти і т.п. Нерідко автоматично ви­конується регулювання сили сигналу, що падає на ФЕП. Слід відзначити, що в геодезії першими автоматизували саме вимірювання віддалей, кутові вимірю- ' вання автоматизували значно пізніше.

Дуже короткий час роботи фазометра дає можливість виконувати багато­разові вимірювання, що суттєво зменшує вплив випадкових помилок на довжи­ну лінії.

Результати вимірювань цифровим фазометром отримують в кодовій фор­мі. їх можна зразу передати в міні-ЕОМ, вмонтовану в прийомопередавач, і ав­томатично виконувати обчислення, наприклад, середнього із ряду вимірювань, виключати багатозначність, проводити оцінку точності отриманих результатів, тощо. Крім цього, ввівши в міні-ЕОМ відповідні вихідні дані, можна обчислю­вати метеорологічні поправки в довжину лінії, горизонтальні прокладення лінії і перевищення її кінців, приростки координат та і самі координати і т.п. До ба­гатьох прийомопередавачів можна під’єднати запам’ятовуючий пристрій, в яко­му записують всю необхідну інформацію.

Застосування цифрового фазометра дозволило перейти на економний ім­пульсний режим роботи всього віддалеміра, що істотно зменшило потужность їх живлення. Це викликало деякі зміни в функціональній схемі віддалеміра, а точніше - в його фазовимірювальному пристрої. Тому віддалеміри третього по­коління, які працюють в імпульсному режимі, виділяють в окрему підгрупу і на­зивають імпульсно-фазовими.

19.Загальні відомості про електронні тахеометри.

Тахеометр — електронно-оптичний інструмент, що використовується у сучасній геодезії, призначений для вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів, віддалей та перевищень, тобто для виконання планово-висотної (тахеометричної) зйомки місцевості полярним способом.

Тахеометри використовуються для визначення планових координат і перевищень точок місцевості при топографичній зйомці місцевості, при розбивочних роботах, виносі на місцевість планових координат і висот проектних точок. Сервопривідні тахеометри можуть використовуватись для більш складних задач (3D сканування поверхонь об'єктів, моніторинг та ін.).

За типом далекоміра та способом реєстрації результатів вимірювань, тахеометри поділяються на:

• оптико-механічні (з власною базою, номограмні, подвійного зображення),

• електронно-оптичні,

• електронні

• реєструвальні.

В останніх вся інформація автоматично записується на носій. Вони широко застосовуються для виконання зйомок місцевості. В загальній системі автоматичного складання топографічних карт реєструвальні тахеометри є першою ланкою.

За типом далекоміра тахеометри поділяються на:

• звичайні (ті, для вимірювання відстаней з якими використовуються спеціальні відбивачі: призмові або плівкові);

• безвідбивачеві (ті, що здатні виконувати вимірювання на точки, розташовані на будь-якій твердій поверхні об'єктів зйомки).

Більшість сучасних тахеометрів є безвідбивачевими.

За типом механізма обертання електронні тахеометри поділяються на механічні та сервопривідні. Механічні тахеометри, при роботі з якими геодезист наводить зорову трубу на ціль вручну, за допомогою навідних гвинтів, відрізняються більшою простотою в роботі та меншою вартістю. В сервопривідних моделях обертання алідади та зорової труби тахеометра виконують допоміжні механізми (сервоприводи), завдяки чому підвищується продуктивність праці, бо оператор може керувати приладом дистанційно, знаходячись з боку вішки на значній відстані.

20.Типи електронних тахеометрів.

Електронний тахеометр використовується найчастіше для зйомки ділянки при будівельних або вишукувальних роботах. Він представляє собою універсальний геодезичний прилад, який допомагає в максимально короткі терміни отримати максимально точні результати.

Вироблені моделі тахеометрів поділяються на такі типи по своєму застосуванню:

1. Технічні. Ці електронні прилади відносяться до найдешевшого типу, адже вони обладнані лише відбивним далекоміром. Для проведення геодезичних вимірювань даною моделлю потрібна команда з двох чоловік - речника і оператора технічного тахеометра.

2. Будівельні. Вони оснащуються безвідбивачевим далекоміром, тому здатні вести як безотражательную, так і відбивну зйомку. В конструкції даного виду відсутній алідада.

3. Інженерні. Найчастіше вони призначені для рішення різного роду завдань. Обладнані вони за допомогою фотокамери, яка застосовується для побудови тривимірної моделі місцевості, кольоровим сенсорним дисплеєм, зручним та сучасним процесором, а також портами USB, flash-карт і слотами. Завдяки сучасним технологіям, нові моделі таких інженерних вимірників здатні підтримувати комунікаційні канали Wi-Fi і Bluetooth.