Entwicklung und Erprobung eines multifunktionalen Geo ...

GeoSN UniBwKapitel 3 Sensorkomponente eines GeoSN3.1. Optisch messende SensorenDer Grundgedanke bei den nachfolgend betrachteten optisch messenden Sensoren ist diepolare Koordinatenbestimmung. Dabei definiert das Messgerät selbst ein lokales topozentrischesKoordinatensystem über zwei definierte Koordinatenachsen, die entweder festim Messgerät integriert oder durch den Aufbau definiert sind. Da derartige Geräte häufiglotbezogen eingesetzt werden, bezeichnet man die durch die Achsen aufgespannten Ebenenim Allgemeinen als Horizontal- und Vertikalebene.Bei der polaren Koordinatenbestimmung werden in den beiden Ebenen parallel zwei Winkelgegenüber einer Nullrichtung (Hz in der Horizontal- und V in der Vertikalebene) sowieeine Strecke (d) gemessen. Aus diesen drei Messungen kann anschließend unmittelbar einRaumvektor im lokalen kartesischen Koordinatensystem des Gerätes errechnet werden,dessen Elemente die drei lokalen Koordinaten des Zielpunktes widerspiegeln.3.1.1. Motorisierte TachymeterPräzisionstachymeter realisieren die Bestimmung des Raumvektors im Bereich wenigerMillimeter mittels Winkelmessungen in der Genauigkeitsklasse von unter 1 mgon undStreckenmessungen in der Genauigkeitsklasse 1 bis 2 mm sowie der Integration einerRechnerkomponente, welche die Messungen unmittelbar auswertet. Die Fähigkeit zumMessen dreidimensionaler Vektoren in dieser Genauigkeitsklasse macht sie als Sensorkomponenteeines GeoSN für Überwachungsmessungen nutzbar.Bei Motorisierten Tachymetern (siehe Tabelle 1) ermöglichen die integrierten Servomotorenaußerdem automatische Bewegungen des Gerätes in den zwei Messebenen und damitein autarkes Arbeiten ohne manuelle Nutzerinteraktion.LeicaTPS1200LeicaTPS1100LeicaTPS2000Zeiss/TrimbleS10Tabelle 1: Beispiele für Motorisierte TachymeterLasertracker arbeiten nach dem gleichen Prinzip, ermöglichen allerdings Streckenmessungenim 1/100 mm Bereich und durch das permanente Tracking eines einzelnen ZielzeichensAufzeichnungsraten von bis zu 1000 Hz.Überwachungsmessungen sind Spezialanwendungen für Tachymeter. Sie besitzen einigefür einen Sensor eines GeoSN unnötige Ausprägungen wie Tastaturen, Displays und manuelleBedienungsmöglichkeiten über Feintriebe, die für einen rein rechnergesteuertenZugriff überflüssig sind.Die Konzeption für den manuelle Betrieb führt bei diesen Geräten zu weiteren rein physischenBesonderheiten, da sie große äußere Abmessungen und ein hohes Gewicht besitzen,was der Stabilitätsforderung des Geräts während einer Aufstellung Rechnung trägt. Diese- Seite 27 -