ВКонтакте Прайс-лист Trade-In
sale@intergeo.ru
0 товаров
пн-пт: 09:00-18:00

Перезвоните мне

Выбрать город

Официальный дистрибьютор

Каталог продукции
Написать нам
Заказ оборудования

Новости
20.03.2018

Что скрывается за "Большим Глазом" SX10

Описывается визит Гавина Шрока на предприятие компании Trimble в городке Дандерюд (Danderyd, Швеция) и его беседа с группой специалистов инженерно-производственного центра этого предприятия - разработчиков принципиально новой платформы для геодезических приборов, что позволило создать Trimble SX10, сочетающий в себе высокоточный роботизированный тахеометр и высокоскоростной сканер. Приводятся конструктивные особенности, реализованные в этом приборе.

Визит на предприятие компании Trimble в "шведском промышленном стиле", расположенное в небольшом городке Дандерюд (Danderyd, Швеция), всего в нескольких остановках по железной дороге к северу от Стокгольма, позволил мне познакомиться с группой специалистов этого инженерно-производственного центра. Именно они своей самоотверженной работой создали множество сложных решений, включая последний проект - уникальный прибор SX10. Надеюсь, их рассказ о том, что скрывается за большим объективом SX10, развеет заблуждение, что создатели сложного геодезического оборудования хотят, чтобы пользователи рассматривали эти приборы исключительно как "черные ящики".

Именно здесь разрабатывается, проектируется и изготавливается основная часть оптико-электронных приборов компании Trimble. Прибор SX10 представляет собой инструментальную платформу, которая настолько сильно отличается от существующих конструкций, что недавняя модернизация и расширение предприятия в основном были связаны именно с организацией его производства.

"Мы действительно хотели изготовить лучший в мире электронный тахеометр", - отметила Стелла Эйнарссон (Stella Einarsson), системный руководитель проекта SX10. Для осуществления такой смелой идеи потребовалось применить все знания и ресурсы инженеров и ученых научно-исследовательского отдела предприятия, работающих в составе международной команды. Предприятие в городе Дандерюд является частью научной, научно-исследовательской и производственной системы, которая развивается уже более ста лет и много раз удостаивалась эпитетов "первая" и "лучшая".

Следует подчеркнуть, насколько значительно отличается это новое устройство от традиционных средств измерений не только семейств AGA Geotronics Spectra Trimble, но и всей геодезической отрасли. Прибор SX10 не основан ни на одной из существующих платформ, поэтому почти каждый его компонент разрабатывался с нуля, от научной базы до проектирования совершенно новых технических решений, технологических процессов и испытательного оборудования.



Стелла Эйнарссон возглавляет проект SX10 с 2007 г. - времени рождения концептуального решения. Она рассказала: "Работы распределены по всему миру. Управляющее программное обеспечение создается в Новой Зеландии, офисные программы Trimble Business Center (TBC) - в США, программы для обработки данных сканирования - во Франции. Международная команда действует как единое целое.

Зачастую незаметно, что специалисты находятся в разных странах. В этом заключена сила компании Trimble. Все сосредоточены на удовлетворении потребностей основных рынков: топографических съемок, проектных и строительных работ". Стелла Эйнарссон продолжила: "Электронный тахеометр по своей природе очень сложный прибор, поэтому используемая научно исследовательская база требует высокого уровня компетентности. Среди примерно 300 сотрудников имеются доктора наук и много выпускников университетов, которые получают здесь дополнительную подготовку". Требования к сотрудникам очень высокие, но, как отметила Стелла Эйнарссон, "культура производства такова, что они получают удовольствие от работы и гордятся создаваемой продукцией".



Роберт Юнг (Robert Jung), технический руководитель производства, кратко описал типы изделий, разработанных и изготавливаемых на предприятии: "модели электронных тахеометров SX10, S5, S7, S9 и SPS для обеспечения строительства и управления машинами, электронные тахеометры серии RTS для технологии информационного моделирования зданий и сооружений, лазерные сканеры TX8 и TX6, а также некоторые блоки управления и марки".

Салли

Стелла Эйнарссон рассказала: "Руководство компании Trimble присваивает всем НИОКР кодовые имена. Первоначально проект SX10 назывался "Мустанг", затем он превратился в "Мустанг Салли", а широко известным стал под именем "Салли". На вопрос, что побудило начать проект, она объяснила: "Появившись около 10 лет назад, сканеры, по-прежнему, использовались только при выполнении уникальных работ. Технология лазерного сканирования быстро развивалась, и каждый год появлялись новые модели, отвечая на возникающие потребности пользователей. При этом основное внимание при их создании уделялось повышению скорости и плотности сканирования".

В то время компания Trimble разрабатывала и производила не только сканеры, например GX, но и, как отметила Стелла Эйнарссон, занималась "совершенствованием геодезической продукции по всем направлениям, от разнообразных моделей механических тахеометров и наиболее передовых тахеометров серии S до универсального тахеометра VX, созданного специально для получения пространственных изображений на основе технологии Trimble VISION".

Перед Стеллой Эйнарссон и специалистами команды стоял вопрос: "Имеется ли способ объединить в одном приборе скорость сканера с точностью тахеометра? Возможно ли это в принципе?"

"Кивание" и вращение

В первую очередь разработчики хотели понять, чего можно добиться путем адаптации и расширения возможностей существующих конструкций. Тахеометр Trimble VX, выпущенный в 2007 г., базировался на платформе передовых тахеометров - в него были включены функции обработки изображений тахеометров серии S, а также "сортировки" сканов.

Чтобы добиться этого, зрительная труба тахеометра получила возможность "кивать" во время панорамной съемки. Скорость сканирования была ограничена, но практика показала, что такая функциональность полезна в рабочих процессах при топографической съемке. Другие производители тоже использовали функцию "кивания", но скорость сканирования, по прежнему, была ограничена значением около 1000 точек в секунду.

Какой путь должны были выбрать специалисты команды? Начать с платформы сканера и добавить возможности тахеометра? Или взять платформу тахеометра и добавить функцию сканирования? Обе концепции были опробованы с использованием существующих элементов. Мне показали видеоклип испытания с помощью быстрого (но недостаточно быстрого для сканирования) магнитного привода на тахеометре - он вращался великолепно. Расчеты показали, что требуется много времени для полного "сканирования купола" (360 градусов по горизонтали и 300 градусов по вертикали).

Из множества рассмотренных конструктивных форм прибора в качестве основных были выбраны две. Первая ≈ имеющая значительный размер по высоте, для размещения элементов охлаждения узла, обеспечивающего вращение измерительного блока с телескопической камерой при съемке, а вторая - более компактная, похожая на окончательный вариант. Повышение скорости сканирования было только одной из целей, поскольку для топографических съемок требуются еще и высокоточные измерения. Таким образом мы хотели убить сразу двух зайцев", ≈ отметила Стелла Эйнарссон.



Как удалось это сделать, рассказал Микаэл Норденфельт (Mikael Nordenfelt), специалист научно-исследовательского отдела: "Мы могли решить эту задачу, если бы разработали устройство измерения расстояния совершенно нового типа". Технологический прорыв был достигнут путем создания механизма, обеспечивающего вращение измерительного блока, совершенно не связанного с конструкцией самого прибора.

Использование вращающейся призмы (в первом варианте) позволило достичь скорости сканирования в 26 600 точек в секунду и завершить скан всей полусферы в грубом режиме за 12 минут. Проход для фотосъемки полной сферы, если требуется, добавляет 2,5 минуты. Интервалы между измеряемыми точками всегда находятся в пределах одного миллирадиана, поэтому путем сдвига изображения в последующих проходах можно повысить плотность с шагом в 4, 16 или 64 прохода.

Задание

Новый узел зрительной трубы должен был выполнять так много задач, как никогда ранее. Для этого было необходимо использовать достижения технологий, разработанных в области телекоммуникаций, в частности, волоконной оптики. Согласованная работа нескольких камер требовала автоматического переключения. В конструктивном решении трубы отсутствовал окуляр, поскольку было непрактично размещать его среди множества лучей, призм и датчиков, и специалистам команды потребовалось разработать систему слежения, не опробованную на предыдущих моделях.

В приборе SX10 имеется несколько основных узлов. Один из них ≈ кварцевый генератор, синхронизирующий лазерные импульсы, вращение призм, результаты выборки и обработку. Другим является задающий генератор волоконного усиления MOFA, размер которого приблизительно равен колоде игральных карт. Он состоит из "задающего лазера" и двух лазеров накачки, которые усиливают сигнал. Как пояснил Микаэл Норденфельт, "закачивая "грязный" свет, задающий лазер посылает короткий импульс высокого качества пиковой мощностью 0,1 Вт, который затем усиливается в два этапа: после первого лазера накачки мощность равна 10 Вт, а после второго - 1,3 кВт". Лазерные лучи изолированы от этих усиленных сигналов для обеспечения нескольких функций: сканирования и тахеометрических измерений с использованием другого лазера для слежения. Команда инженеров назвала это устройство измерения расстояния, выполняющее несколько задач, "3DM".

Для создания очень узкого и точно контролируемого луча полировка оптических волокон производится на предприятии своими силами (оптические волокна, изготовленные сторонними организациями, могут не соответствовать достаточно жестким требованиям). Технолог Майк Тегге (Maik Tegge) так описал этот принципиально важный процесс: "У нас есть вращающийся полировальный стол с восемью положениями, так что одно место никогда не повторяется. Мы используем пять этапов, и каждый раз применяется все более тонкая алмазная шлифовка (шлифовальная бумага)". Майк Тегге показал мне изображение торцов, обработанных на предприятии, под микроскопом, они выглядели потрясающе по сравнению с торцами волокон, обработанных стандартным способом.

Микаэл Норденфельт рассказал, что кольца оптоволокна в MOFA обеспечивают задержку, необходимую между исходящими и входящими сигналами, поскольку интенсивность лазера очень высока. Использование в готовом изделии оптических волокон, изготовленных с высокой точностью, позволяет получить, как отмечают специалисты команды, "лазерное пятно самого маленького размера среди аналогичных коммерческих устройств - 8 мм на расстоянии 50 м и всего 14 мм на 100 м". Преимущество лазерного пятна малого размера будет очевидно при наблюдении, скажем, на угол здания: большое пятно будет усредняться на большой площади, что даст неверное положение угла.

Кроме того, Микаэл Норденфельт отметил, что высокая скорость лазерных излучений потребовала разработки методов обработки большого объема данных с учетом формы импульса, чтобы обеспечить точность измерения расстояний до миллиметра.

Окончание следует

По материалам источника: журнал "Геопрофи" 2018, ╧1.

В  этом  номере  по  предложению  руководства  Московского  представительства  компании Trimble и с разрешения редакции журнала xyHt (США) размещена первая часть перевода статьи Гавина  Шрока  (Gavin  Schrock),  редактора  журнала  xyHt.  Оригинал  статьи  под  названием "Behind  the  Big  Eye"  опубликован  в  журнале  xyHt  (July  2017,  Volume  4,  Number  6).  Перевод предоставлен Московским представительством компании Trimble. Редакция журнала




Телефоны:

Екатеринбург
Сургут
Новосибирск


+7 (343) 318-27-74
+7 (343) 318-27-74
+7 (383) 335-71-56
© 2003-2014 ООО «Интер-Гео» Незаконное копирование материалов сайта запрещено правообладателем.
Intergeo.ru - интернет-магазин геодезического оборудования и принадлежностей для геодезических приборов (например, штативы и трегеры). У нас вы можете купить тахеометры Nikon, GNSS/GPS - приемники, а также большой выбор аксессуаров для GPS-приборов. Всегда в наличии теодолиты различных производителей - оптические и электронные. Большой выбор цифровых, оптических и лазерных нивелиров. Важные инструменты для изысканий - рейки, вехи и призмы. Также в продаже уровни и лазерные дальномеры Disto (Leica, Швейцария).
ֺ
Яндекс.Метрика
Принимаем к оплате: