ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΥ ΣΗΜΕΙΩΝ ΣΤΟ ΧΩΡΟ. Konstantinos Lakakis, Associate Professor Faculty of Engineering, School of Civil Engineering, A.U.Th.

Transcript

1 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΥ ΣΗΜΕΙΩΝ ΣΤΟ ΧΩΡΟ Konstantinos Lakakis, Associate Professor Faculty of Engineering, School of Civil Engineering, A.U.Th.

2 Ηλεκτρονικοί θεοδόλιχοι Βιομηχανικές μετρήσεις προϊόντα Συστήματα βιομηχανικών μετρήσεων Ακρίβεια Αυτοματοποίηση Ταχύτητα Ρομποτικά συστήματα μέτρησης

3 ΑΡΧΗ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΤΡΙΣ ΙΑΣΤΑΤΗ ΕΜΠΡΟΣΘΟΤΟΜΙΑ Βασικός εξοπλισμός

4 ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕ ΥΟ ΘΕΟ ΟΛΙΧΟΥΣ Για αποτύπωση επιφανειών και προσόψεων

5 ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕ 4 ( 8) ΘΕΟ ΟΛΙΧΟΥΣ Για αποτύπωση όγκων και στερεών ΡΑΒ ΟΣ INVAR

6 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ Με θεοδόλιχους χωρίς σερβοκίνηση TMS (Theodolite Measuring System) 2 8 θεοδόλιχοι Leica Software APSWin Laser eyepiece GLO2 Θεοδόλιχοι T ,005 gon T ,0015 gon T ,0015 gon T ,0010 gon NEO ECDS 3 UPM Kern Geotronics εν κατασκευάζονται πλέον

7

8

9 ΙΑ ΙΚΑΣΙΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ Στόχοι στο αντικείμενο ή Laser Εγκατάσταση θεοδόλιχων Προσανατολισμός συστήματος Παρατηρητές σκοπεύουν σημείο Καταγραφή στον Η/Υ Υπολογισμός Χ, Υ, Ζ σx, σy, σz Επανάληψη Κάθε θεοδόλιχος: Παρατήρηση Μέτρηση σημεία/ώρα

10 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΕ ΑΥΤΟΚΙΝΟΥΜΕΝΟΥΣ TM 3000 TM 5000 TM 3000 V TM 3000 L ΘΕΟ ΟΛΙΧΟΥΣ ATMS (Automatic Theodolite Measurement System) Leica 2-8 Θεοδόλιχοι με σερβοκίνηση Σύνδεση με Η/Υ Τηλεχειριστήριο (joystick) Κάμερα CCD για σκόπευση (500 x 582 pixel) Laser Αυτόματη αναγνώριση στόχου SPACE (System for Positioning and Automated Coordinate Evaluation) Kern εν κατασκευάζεται

11

12 ΜΕΘΟ ΟΙ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗΣ ΣΤΟΧΟΥ Με ενεργό στόχο Με την ένταση επιστρεφόμενου σήματος Με σάρωση περιοχής

13 Α. ΜΕ ΕΝΕΡΓΟ ΣΤΟΧΟ ΚΑΙ CCD ΚΑΜΕΡΑ Κέντρο βάρους στόχου συμπίπτει με πλαίσιο σκόπευσης (κέντρο) ΦΩΣ ON ΦΩΣ OFF Κόστος υψηλό Ανακλαστικοί στόχοι Φωτισμός από θεοδόλιχο με υπέρυθρη ακτινοβολία Εικόνα περιβάλλοντος ίδια ΣΤΟΧΟΣ

14 Β. ΜΕ ΤΗΝ ΕΝΤΑΣΗ ΕΠΙΣΤΡΕΦΟΜΕΝΟΥ ΣΗΜΑΤΟΣ Ανακλαστικοί στόχοι Υπέρυθρη ακτινοβολία Ανάκλαση Μέγιστο σήμα επιστροφής Σκόπευση στο κέντρο

15 Γ. ΜΕ ΣΑΡΩΣΗ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΣΤΟΧΟΣ ΛΕΥΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ ΜΕ ΜΑΥΡΟ ΠΛΑΙΣΙΟ CCD ΚΑΜΕΡΑ ΕΧΕΤΑΙ ΜΟΝΟ ΛΕΥΚΑ ΕΙ ΩΛΑ Αποστάσεις περιφέρειας από κέντρο βάρους ειδώλου min Μεταβλητότητα μικρές τιμές Αναζήτηση στόχου ιδασκαλία διαδικασίας μέτρησης Αποστάσεις περιφέρειας από κέντρο βάρους ειδώλου διάφορες Μεταβλητότητα max Χρήση LASER και αυτοματοποίηση σκόπευσης

16 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Γεωδαιτικές: Μετρήσεις παραμορφώσεων Παρακολούθηση κατολισθήσεων Μικρομετακινήσεις πρανών ( ρόμοι Ορυχεία) Βιομηχανικές: Έλεγχοι κυλινδρικότητας και διατομής σε σωλήνες Αυτοκινητοβιομηχανία Έλεγχος σασί ιαστάσεων Ψηφιοποίηση επιφανειών οχημάτων Έλεγχος ρομπότ συναρμολόγησης Παραμορφώσεις

17 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Βιομηχανικές: Αεροναυπηγική (Συναρμολόγηση Έλεγχοι διαστάσεων) Ναυπηγική Εγκαταστάσεις μηχανών Μορφή ιαστάσεις Συναρμολόγηση Παραμορφώσεις χώρου Έλεγχοι υλοποιημένων επιφανειών (Αντέννες) ιαστημική Βιομηχανία Συναρμολόγηση τεχνικών δορυφόρων Έλεγχος κίνησης μηχανικών τμημάτων

18 ΑΡΧΗ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΜΕΤΡΗΣΗ ΠΟΛΙΚΩΝ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ

19 Ηλεκτρονικός θεοδόλιχος με DDM ή γεωδαιτικός σταθμός + Η/Υ Ηλεκτρονικοί σερβοθεοδόλιχοι με δυνατότητα επανάληψης σειράς μετρήσεων (ΕDM ή TOTAL STATION) Ηλεκτρονικοί σερβοθεοδόλιχοι + ΕDM ή γεωδαιτικοί σταθμοί + Η/Υ (Αλλαγή προγράμματος μέτρησης με λογισμικό) Ρομποτικά συστήματα μέτρησης (με EDM, CCD κάμερα, αυτόματη αναγνώριση στόχου) [ υνατότητα τροποποίησης προγράμματος μέτρησης σύμφωνα με τις περιστάσεις] Λογισμικό Υψηλό κόστος

20 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ PCMS plus (Polar Coordinate Measurement System) Leica Ακρίβεια μέτρησης γωνιών 0,00015 gon Ακρίβεια μέτρησης μηκών ( 1mm 1 ppm) H/Y + Λογισμικό

21

22

23

24

25 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ AMS DCA (Automatic Measurement System Dimensional Control and Analysis System) Leica Λογισμικό Θεωρητικό σχήμα και διαστάσεις Έλεγχος πραγματοποιημένου σε REAL TIME!

26

27

28 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ GEODIMETER 140 SMS Geotronics (Slope Monitoring System) Ακρίβεια μέτρησης γωνιών 0,0005 gon Ακρίβεια μέτρησης μηκών ( 2mm 3 ppm) Κατολισθήσεις Ανοιχτά ορυχεία Αυτόματος εντοπισμός στόχου με σαρωτή

29 ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ GEODIMETER 140 SMS ΣΤΟ ΕΙ ΙΚΟ ΚΤΙΣΜΑ ΤΟΥ

30 ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΗΣ ΜΙΚΡΟΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗΣ ΑΝΑΚΛΑΣΤΗΡΩΝ ΣΤΑ ΠΡΑΝΗ ΑΝΟΙΧΤΟΥ ΟΡΥΧΕΙΟΥ

31 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ APS (Automated Polar System) Leica Motorized TM 3000 Laser CCD TM 3000 VL Distance TM 3000 VD H/Y TM 5000 EDM χωρίς ανακλαστήρες

32 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ APS (Automated Polar Γωνίες 0,00015 gon Motorized Μήκη (1mm 2ppm) System) Ο αυτόματος γεωδαιτικός σταθμός με σερβοκίνηση TDM mm σε 120 m APSWinD TDM 5000 Automatic Target Recognition System

33 ΑΥΤΟΜΑΤΗ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΣΤΟΧΟΥ

34

35 ΑΚΡΙΒΕΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ 0,05mm - 0,1mm Ακρίβεια θεοδόλιχων Ανάλυση, σταθερότητα CCD κάμερας Είδος στόχου και αλγόριθμος εύρεσης κέντρου Κίνηση θεοδόλιχων Προσανατολισμός Γεωμετρία σχήματος ιαστάσεις μορφή αντικειμένου

36 ΑΚΡΙΒΕΙΑ ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΥ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ Θεωρητική ακρίβεια προσδιορισμού σημείων στο χώρο με τη μέθοδο της τρισδιάστατης εμπροσθοτομίας 3d - εμπροσθοτομία

37 ΑΚΡΙΒΕΙΑ ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΥ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ Επίδραση της γεωμετρίας της θέσης των θεοδόλιχων (Α και Β) σε σχέση με μετρούμενους στόχους (1-2 invar ράβδος μήκους 1 m) ~ 0,5 mm ~ 0,05 mm

38 ΑΚΡΙΒΕΙΑ ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΥ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ Σφάλμα προσδιορισμού των συντεταγμένων σημείων με τη μέθοδο της μέτρησης πολικών συντεταγμένων Πολικές συντεταγμένες ~ 1,0 mm ~ 0,5 mm Σχετικές μετρήσεις πολύ καλές!

39 ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Μετρήσεις με 3D εμπροσθοτομία Πολικές συντεταγμένες

40 ΠΙΝΑΚΑΣ Σύγκριση μεταξύ συστημάτων προσδιορισμού σημείων στο χώρο με τρισδιάστατες εμπροσθοτομίες και συστημάτων μέτρησης πολικών συντεταγμένων Χαρακτηριστικά Συστήματα με τρισδιάστατη εμπροσθοτομία Συστήματα με μέτρηση πολικών συντεταγμένων Απαιτούμενα όργανα τουλάχιστον δύο (2) ένας (1) Παρατηρητές όσοι και τα όργανα ένας (1) Μέγιστες διαστάσεις αντικειμένου προς μέτρηση Στόχοι, ανακλαστήρες 60 m X 60 m 200 m X 200 m Ειδικοί στόχοι, αυτοκόλλητα, ακτίνα Laser Ανακλαστήρες, ανακλαστική ταινία, χωρίς ανακλαστήρες Ειδικό λογισμικό ανάλυσης ΝΑΙ ΝΑΙ Αυτοματοποιημένη μέτρηση ΝΑΙ (ορισμένοι τύποι) ΝΑΙ (ορισμένοι τύποι) Αυτόματη αναγνώριση στόχου ΝΑΙ (ορισμένοι τύποι) ΝΑΙ (ορισμένοι τύποι)

41 ΓΕΩ ΑΙΤΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ ΜΟΝΟ ΜΕ ΣΤΟΧΟΦΟΡΟ

42 ΓΕΩ ΑΙΤΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ ΜΟΝΟ ΜΕ ΣΤΟΧΟΦΟΡΟ

43 Για καθημερινές γεωδαιτικές εργασίες

44 Γεωδαιτικός σταθμός με δέκτη GPS