(NÖV) 2/2006 - Bezirksregierung Köln

Neue Mess-Schiene mit CFK-Stab zur EDM-Eichung beim LVermA NRW
Von Walter Knapp
1 Einleitung
Die Hersteller elektronischer Tachymeter (Firmen
wie Leica, Sokkia, Topcon oder Trimble)
stellen u.a. EDM-Instrumente her, die teilweise
noch nach dem Phasenmessverfahren arbeiten.
Im Gegensatz zu EDM-Instrumenten, die
nach dem Impulsmessverfahren arbeiten, fällt
hier eine zyklische Korrektion an, deren Größe
experimentell auf einer Mess-Schiene oder
einem Laserinterferenzkomparator zu ermitteln
ist. Für Nordrhein-Westfalen ist dies generell
in Nr. 16 Vermessungspunkterlass (IM
NRW 1996) und für die Gruppe der elektronischen
Tachymeter (EDM) in dem Ergebnisbericht
der Arbeitsgruppe EDM-Eichrichtlinien
festgelegt (IM NRW 2003, Knapp und Spata
2004). Im Herbst 2005 erhielt das LVermA
NRW für seine Mess-Schiene einen neuartigen
Karbonfaserstab (CFK), über dessen Installation
kurz berichtet wird.
2 Beschreibung des zyklischen
Phasenfehlers
Bei allen EDM-Instrumenten mit Phasenmessungen
sind grundsätzlich drei Korrektionen
bei einer Streckenmessung zu berücksichtigen,
und zwar eine
� Nullpunktkorrektion,
� Maßstabskorrektion,
� Zyklische Korrektion.
Die zyklische Einflussgröße wird in der Regel
durch eine gleichmäßig wiederholende Sinus-
Schwingung mit der Periode des Feinmaßstabes
modelliert. Der Feinmaßstab ist lediglich
eine Rechengröße und entspricht der halben
Modulationswellenlänge �. Die Wellenlänge �
errechnet sich aus Lichtgeschwindigkeit c (im
Vakuum) und Frequenz f (Schwarz und Fröhlich
1982, Joeckel und Stober 1999, LVermA
NRW 2003).
Bedingt durch Fehler in den Bauteilen, durch
die Konstruktion selbst oder unvermeidbare
Einflüsse wie Temperaturschwankungen infolge
Aufheizeffekten oder fehlender Akklimati-
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sierung des Instrumentes müssen Korrektionen
angebracht werden. Von Herstellerseite
wird über die implementierte Software ganz
erheblich in den Fehlerhaushalt der Streckenmessung
eingegriffen, indem ein Teil der systematischen
Abweichungen rechnerisch eliminiert
wird. Im Labor der Hersteller werden
vorweg die Fehlergrößen bestimmt und im
Instrument abgespeichert. Der Prüfer vor Ort
ermittelt nur noch Restfehler, die das Messergebnis
nicht stärker als 2 mm beeinflussen dürfen
(Bild 1 und 2).
Abb. 1: Zyklischer Phasenfehler eines älteren Tachymeters
Abb. 2: Zyklischer Phasenfehler eines neueren Tachymeters
Zur Erfassung des zyklischen Fehlers mit dem
Auswerteprogramm AED2002 wird eine Fourierreihe
zweiten Grades angesetzt. Sie besteht
aus 4 Unbekannten K(11), K(12), K(21),
K(22) sowie dem Koeffizienten K(00), der den
: NÖV NRW 2/2006