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