Как пользоваться тахеометром

Электронный тахеометр — незаменимый инструмент в геодезии, строительстве и картографии, позволяющий выполнять точные угловые и линейные измерения. Чтобы полностью раскрыть его потенциал и получать достоверные данные, важно не только понимать возможности прибора, но и четко следовать всей последовательности работ — от подготовки на площадке до обработки результатов. Ошибки на любом этапе могут привести к серьезным погрешностям в проекте.

В статье мы пошагово разберем, как правильно подготовить прибор, провести измерения и обработать данные, чтобы работа с тахеометром была максимально эффективной.

Тахеометр — это высокоточный геодезический прибор, который сочетает функции теодолита для измерения горизонтальных и вертикальных углов и лазерного дальномера для определения расстояний. Прибор предназначен для выполнения комплексных пространственных измерений с автоматической записью данных. А расширенный функционал инженерных моделей позволяет обрабатывать результаты непосредственно в тахеометре.

По сути, тахеометр — это электронно-оптическая система с микропроцессором и памятью, которая мгновенно вычисляет координаты (X, Y) и высоты (Z) точек. Благодаря скорости и точности такие приборы стали стандартом в строительстве, землеустройстве, дорожном строительстве и маркшейдерии.

Если хотите увидеть, как выглядит и работает современный тахеометр в реальных условиях, посмотрите короткий обзор FOIF RTS102 — модели, которую геодезисты называют своей “рабочей лошадкой”.

Основной принцип измерений

Работа тахеометра основана на сочетании угловых и линейных измерений.

Измерение углов: как и теодолит, тахеометр имеет горизонтальный и вертикальный лимбы. Оба лимба оснащены электронными энкодерами, которые мгновенно измеряют направление и наклон визирной оси относительно базовой линии.

Измерение расстояний. Устройство излучает узконаправленный луч (инфракрасный или лазерный) на цель — как правило это специальный отражатель (призма). Тахеометр фиксирует время прохождения луча туда и обратно или сдвиг фаз сигнала, после чего вычисляет наклонное расстояние D с высокой точностью.

Вычисление координат: зная наклонное расстояние (D), горизонтальный (α) и вертикальный (β) углы, процессор мгновенно рассчитывает горизонтальное проложение (d), превышение (h) и окончательные координаты X, Y, Z относительно станции.

Какие задачи решает тахеометр

Тахеометр — универсальный инструмент, который решает широкий круг геодезических задач. Он используется для точной съемки местности, разбивки участков под строительство, контроля проектного положения и отметок, а также для определения координат и высот отдельных точек.

Благодаря высокой точности и скорости работы тахеометр незаменим при подготовке проектной документации, трассировании линейных сооружений, инженерных сетей и при мониторинге деформаций зданий и сооружений.

Как выбрать и установить штатив

Чтобы обеспечить устойчивость и снизить вибрации, используйте прочные штативы, совместимые с моделью вашего прибора. Предпочтение стоит отдавать деревянным или фиберглассовым конструкциям — они меньше подвержены деформациям, чем алюминиевые. Подробнее о том, как подобрать штатив для тахометра, читайте в нашей статье, посвященной этой теме.

Перед установкой убедитесь, что площадка обеспечит твердую фиксацию штатива. Раздвиньте ножки штатива так, чтобы головка находилась примерно на уровне груди, а центр штатива располагался над точкой установки (центром станции). После этого аккуратно вдавите наконечники ножек в грунт, чтобы исключить смещение во время работы. На твердых покрытиях (бетон, асфальт) ножки необходимо надежно зафиксировать.

Когда штатив установлен, проверьте горизонтальность площадки с помощью встроенного пузырькового уровня. При необходимости скорректируйте положение, слегка перемещая ножки.

Как правильно центрировать прибор над точкой

Используя оптический или лазерный центрир (в зависимости от модели), добейтесь с помощью подъемных винтов, чтобы лазерный отвес (центр сетки отвеса) совпал с центром точки установки на земле. После этого выведите пузырек круглого уровня примерно в центр (это называется грубое горизонтирование), регулируя (раздвигая или сдвигая) ножки штатива.

Поверните прибор так, чтобы ось электронного уровня была параллельна двум наконечникам ножек штатива. Последовательными подъемами двух ножек выведите пузырек электронного уровня примерно в центр, чтобы он лежал на оси, параллельной третьей ножке штатива. Затем, используя третью ножку, выведите пузырек в точный центр. Проверьте положение лазерного (или оптического) отвеса относительно центра пункта установки.

Также можно ослабить становой винт и аккуратно сдвинуть тахеометр на головке штатива (избегая вращения тахеометра), чтобы лазерная точка точно совпала с маркой. Затяните винт и повторите проверку уровня. При необходимости повторите описанные выше действия. В результате прибор должен одновременно стоять горизонтально и точно над геодезическим пунктом.

Как проверить юстировку и исправность прибора

Начинаем с внешнего осмотра: необходимо проверить объектив, окуляр и призменный блок на чистоту, а также убедиться, что все закрепительные и наводящие винты работают плавно. Не забудьте также осмотреть штатив на предмет механических повреждений.

Далее переходим к электронной юстировке. В меню прибора следует найти соответствующий раздел и выполнить проверку коллимационной ошибки (ошибка C) и ошибки места зенита (ошибка I). Большинство современных тахеометров способны провести эту проверку и внести поправки автоматически.

Финальный шаг — контроль расстояний: проведите измерение на заранее известном расстоянии (например, на базисной линии) и сравните полученное значение с эталонным. Если расхождение превышает паспортную точность прибора и не устраняется программными методами, тахеометр нуждается в сервисной калибровке.

Как ввести координаты станции и высоту прибора

Когда съемка ведется с уже известной точки, координаты станции берутся из предыдущих измерений или из плана. Их можно ввести вручную через меню прибора или импортировать из памяти контроллера. Если съемка ведется в условной системе координат, станции можно присвоить произвольные значения — например, X=1000.000, Y=1000.000, Z=100.000. В этом случае важна не абсолютная привязка, а лишь взаимное положение точек.

Далее измерьте высоту прибора — расстояние от марки точки до центра визирной оси тахеометра. Обычно для этого используется рулетка или специальная линейка. Значения вводятся в соответствующее поле (Hi) в меню тахеометра. Измерение высоты прибора нужно проводить до ввода данных, чтобы избежать ошибок. Если высота прибора будет введена неверно, это приведет к ошибкам во всех высотных отметках (Z) измеряемых точек.

Как выбрать режим измерений (с отражателем или без)

Режим с отражателем используется для максимально точных измерений на средних и больших дистанциях. Луч направляется на специальную призму, которая отражает сигнал обратно в прибор. Такой способ обеспечивает высокую точность и стабильность результатов, особенно при съемке на солнце или в условиях ограниченной видимости.

Безрефлекторное измерение. Этот режим удобен, когда нет возможности установить призму. Например, при измерениях недоступных или опасных участков: фасадов зданий, опор или скальных откосов. В этом случае прибор фиксирует сигнал, отраженный непосредственно от поверхности объекта. Дальность в этом режиме обычно ниже — до 300–1000 метров, а точность сильно зависит от типа, цвета и угла наклона измеряемой поверхности.

Как подключить контроллер или планшет?

Современный тахеометр редко используется автономно. Для эффективного управления измерениями, визуализации данных и хранения больших проектов его подключают к внешнему полевому контроллеру или специализированному планшету со встроенным геодезическим программным обеспечением.

Подключение выполняется через кабель (RS-232, mini-USB) или по беспроводной связи — Bluetooth, Wi-Fi или радиомодем, в зависимости от модели прибора. Перед подключением убедитесь, что оба устройства заряжены и находятся в пределах устойчивого сигнала. В меню тахеометра выберите режим связи и активируйте соответствующий интерфейс. Затем установите соединение с контроллером, выбрав его из списка доступных устройств.

После подключения откройте полевое программное обеспечение (например, Spectra Survey Pro, Trimble Access, Topcon MAGNET или Leica Captivate) и проверьте обмен данными. Если координаты станции, углы и расстояния передаются корректно — связь установлена успешно, и можно приступать к измерениям.

Как навестись на цель или отражатель?

Для грубого наведения используйте целик и мушку на корпусе прибора или включите лазерный указатель, если он предусмотрен. Затем, глядя в зрительную трубу, с помощью винта фокусировки добейтесь четкого изображения отражателя.

Закрепите трубу горизонтальным и вертикальным винтами, а затем микрометрическими винтами выполните точное наведение — совместите перекрестие сетки с центром отражателя. Убедитесь, что параллакс устранен: при легком движении глазом сетка нитей не должна смещаться относительно цели.

Как выполнить измерение и записать результаты?

Если используется призма на вехе, сначала убедитесь, что ее высота (Hr) правильно измерена и введена в прибор или контроллер — это важно для корректного расчета координат.

Нажмите на клавишу “DIST” или “MEAS” на корпусе тахеометра или соответствующую кнопку на подключенном контроллере. Прибор автоматически посылает луч, принимает отраженный сигнал и мгновенно измеряет горизонтальный угол, вертикальный угол и наклонное расстояние. Затем, используя введенные координаты станции и высоту прибора, он вычисляет конечные пространственные координаты X, Y, Z измеряемой точки.

Убедитесь, что полученные координаты автоматически сохраняются в памяти прибора или контроллера. Каждой точке следует присвоить уникальный номер (например, пикет № 15) и, что не менее важно, код (например, "Угол здания", "Люк", "Дерево") для последующей автоматизированной обработки и построения плана.

Как проверить точность полученных данных

Сразу после измерения стоит убедиться, что данные корректны. Сравните координаты новой точки с предыдущими измерениями — они должны логично соответствовать положению на местности. Обратите внимание на стандартное отклонение, если прибор его отображает, — оно должно находиться в пределах допустимой погрешности.

Для ключевых или контрольных точек рекомендуется выполнить повторное измерение тахеометром несколько раз. Если результаты совпадают с точностью до миллиметра, данные можно считать надежными. В конце работы полезно провести контрольное измерение на исходную точку или на ранее измеренную точку с другой станции. Это позволяет убедиться, что прибор не сместился, и подтверждает точность всей съемки.

Как передать данные на компьютер?

Для передачи данных с тахеометра или полевого контроллера на ПК можно использовать три основных метода:

С помощью кабеля: Подключите устройство через USB-кабель. Для инициации и управления передачей данных используйте фирменное программное обеспечение производителя (например, Trimble Data Transfer, Leica Geo Office Tools).

По беспроводной связи: Если контроллер поддерживает, используйте Bluetooth или Wi-Fi для прямого и быстрого обмена файлами с компьютером.

​Через съемный носитель: Извлеките карту памяти (SD или CompactFlash) из устройства и вставьте ее в кард-ридер компьютера для прямого доступа к файлам проекта.

Приборы профессионального класса, как, например, электронный тахеометр FOIF RTS362N, оснащены высокоскоростным USB-интерфейсом и большим объемом встроенной памяти. Это обеспечивает мгновенный и надежный экспорт даже крупных проектов, сводя к минимуму риск потери данных в поле.

Вне зависимости от способа, экспортируйте данные в распространенном текстовом формате (обычно .TXT, .CSV) или в специализированном геодезическом формате (например, .GSI для Leica). Убедитесь, что файл содержит все необходимые атрибуты: номер точки, X, Y, Z, и код объекта.

Как обработать результаты в AutoCAD, CREDO или TBC?

После импорта файла координат в программу (например, Autodesk Civil 3D, CREDO DAT/TER или TBC) начинается этап обработки:

1. Уравнивание: Если проводилась съемка сети или замкнутые теодолитные ходы, используйте программы CREDO или TBC для уравнивания геодезических измерений. Этот процесс устраняет накопленные ошибки и гарантирует высокую точность конечных координат.
2. Построение ЦММ: На основе уравненных координат программа автоматически строит точки с отметками, используя полевые коды. Для создания Цифровой модели местности (ЦММ) — поверхности (TIN-модели) — используются геодезические точки, из которых затем генерируются горизонтали (изолинии рельефа) с заданным сечением.
3. Автоматическое черчение: В AutoCAD или Civil 3D импортированные точки и коды используются для автоматического построения условных знаков и линий (например, трассировка бордюров, соединение углов зданий), что значительно ускоряет чертежные работы.

Как экспортировать координаты и построить план

Конечный результат обработки — готовый набор координат и цифровая модель, которые необходимо преобразовать в финальный чертеж.

Экспортируйте окончательный, уравненный набор координат в формат, совместимый с чертежными программами (TXT, CSV). В программе AutoCAD (или аналогичной) импортируйте файл координат, на основе которого создается цифровой чертеж. Используя встроенные инструменты, нанесите условные знаки и подписи согласно действующим стандартам (например, ГОСТ или СП).

Добавьте на чертеж рамку, штамп, масштаб, координатную сетку и условные обозначения. Проверьте соответствие чертежа проектным требованиям. Результатом является готовый к печати топографический или исполнительный план.

Как учитывать освещенность и погодные факторы?

• Дождь, туман, снег: Используйте защитные бленды и отдавайте предпочтение режиму с отражателем.
• Солнце/Перегрев: Для защиты прибора от перегрева используйте зонт.
• Ветер: Помогут жесткие штативы и ветрозащита.
• Марево: В жаркий полдень избегайте визирования близко к земле (ниже 1.5 м).

Решение для экстремального климата: В условиях экстремально низких температур или при необходимости безрефлекторного измерения на большие расстояния (до 1000 м) стандартные приборы могут давать сбой. Однако существуют специализированные решения. Например, тахеометр Leica TS10 R1000 Arctic 2" EGL разработан специально для надежной работы в арктических условиях и при этом обеспечивает рекордную дальность, успешно решая обе эти сложные задачи.

Как избежать ошибок при измерениях?

Всегда проверяйте горизонтальность штатива и тахеометра, убедитесь, что прибор надежно закреплен и правильно центрирован над точкой. Наведение на цель должно быть точным, с устраненным параллаксом. Не забывайте корректно вводить высоту отражателя и координаты станции.

При съемке на больших расстояниях, в жару или при сильном ветре полезно выполнять повторные измерения и усреднять результаты. Для ключевых точек рекомендуется проверять данные обратной засечкой — измерять точку с другой станции, чтобы убедиться в точности координат.

Как чистить прибор после работы?

Удаляйте пыль мягкой кисточкой или грушей. Для линз используйте только специальные салфетки и чистящие жидкости; избегайте грубой ткани.

Корпус протирайте влажной, но не мокрой тканью, удаляя грязь и пыль. Не допускайте попадания воды в разъемы. Если прибор намок, высушите его при комнатной температуре перед упаковкой.

Как хранить и транспортировать тахеометр?

Храните тахеометр в закрытом кейсе в сухом, чистом помещении при комнатной температуре. Не допускайте резких перепадов температур. Всегда транспортируйте прибор в оригинальном кейсе, надежно закрепив его.

Используйте мягкий материал, чтобы избежать ударов и вибрации. Следите за уровнем заряда аккумуляторов: длительный простой в разряженном состоянии сокращает их ресурс.

Как проводить калибровку и проверку

Плановая проверка: Проводите юстировку (проверку коллимационной ошибки и ошибки места зенита) в поле не реже одного раза в неделю.

Сервис: Регулярно (раз в 1–2 года) сдавайте прибор в авторизованный сервисный центр для полной метрологической поверки, чистки и калибровки.

Заказать калибровку или метрологическую поверку тахеометра вы можете в аккредитованном сервисном центре РУСГЕОКОМ. Подробнее о том, чем эти процедуры отличаются, читайте в нашей статье: “Чем отличается поверка от калибровки?”.

Где выбрать подходящую модель

Широкий выбор современных тахеометров, от проверенных моделей Sokkia и Foif до высокоточных приборов Leica и Trimble, представлен в каталоге РУСГЕОКОМ. Мы являемся официальным дилером ведущих мировых производителей, что гарантирует не только конкурентные цены, но и целый ряд преимуществ.

• Экспертный подбор: Наши специалисты помогут подобрать модель, идеально соответствующую вашим задачам.
• Сервисная поддержка: При покупке вы получаете гарантию на обслуживание в нашем собственном аккредитованном сервисном центре.

Ранее мы опубликовали подробное руководство, которое поможет не ошибиться в ключевых параметрах при покупке — "Как выбрать тахометр?”. Ознакомиться со всем ассортиментом и выбрать прибор, который обеспечит вам максимальную надежность, можно прямо сейчас в нашем каталоге электронных тахометров.