Mechanické totálne stanice rady Trimble C5 sa vyrába v dvoch verziách: Trimble C5 a Trimble C5 HP.

Hlavný rozdiel medzi týmito zariadeniami je najmä v type diaľkomera a v možnostiach cielenia.

Trimble C5 má pulzný diaľkomer a disponuje technológiou automatického zaostrovania na cieľ. Môžete si vybrať medzi optickou alebo laserovou olovnicou.

Trimble CP HP disponuje presnejším fázovým diaľkomerom a nemá automatické zaostrovanie. Má však nízku spotrebuje energie a tým dlhšiu výdrž batérií. Predávané s optickou olovnicou.

Podrobný popis technológií ako aj rozdielov medzi jednotlivými verziami popíšeme podrobne v tomto článku.

Princíp merania diaľkomerov Trimble C série

Trimble C5:

Pulzný diaľkomer (Meranie času Δt)

Princíp:

Pulzný diaľkomer je založený na meraní presného času Δt medzi vyslaním a prijatím daného laserového lúča – Time of Flight (TOF). Na základe odmeraného času Δt sa vypočíta presná vzdialenosť.

Aplikácia:

Diaľkomer (EDM) generuje mnoho krátkych infračervených alebo laserových svetelných impulzov, ktoré sú prenesené cez ďalekohľad na cieľ. Tieto impulzy sa odrážajú od cieľa a vracajú sa späť do prístroja, kde sa na základe odmeraného času Δt a rýchlosti svetla vypočíta vzdialenosť medzi prístrojom a cieľom pre každý svetelný impulz. Na základe času Δt a rýchlosti svetla sa vypočíta vzdialenosť medzi prístrojom a cieľom.

Každú sekundu sa vykoná približne 20 000 pulzných laserových meraní, ktoré sa spriemerujú, aby sa získala presná hodnota merania vzdialenosti.

Trimble C5 HP:

Fázový diaľkomer (Fázový posun EDM)

Princíp:

Meria fázový posun medzi vyslaným a prijatým laserovým lúčom pre viaceré frekvencie. Vzdialenosť sa vypočíta z každého fázového rozdielu.

Aplikácia:

Metóda fázového posunu funguje tak, že sa merací signál moduluje na signál kontinuálnej nosnej vlny. Metóda je v princípe podobná spôsobu, akým je hudba modulovaná na nosnú vlnu pre rozhlasové vysielanie, avšak pre technológiu fázového posunu EDM je nosná vlna na svetelných vlnových dĺžkach. Prístroj meria konštantný fázový posun napriek nevyhnutným zmenám vo vysielanom a prijímanom signáli. Fázovým porovnaním sa získa iba fázový posun – spočiatku nejednoznačnosť cyklu bráni priamemu odhadu celkovej vzdialenosti. Táto nejednoznačnosť cyklu je vyriešená pomocou viacerých meracích modulačných vlnových dĺžok, čo poskytuje jedinečný celočíselný počet cyklov. Po dosiahnutí celočíselného čísla je možné presne určiť vzdialenosť k cieľu.

Trieda lasera

Trimble C5:

  • laser triedy 1

Trimble C5 HP:

  • laser triedy 1 (meranie na hranol)

  • laser triedy 3R (bezhranolové meranie)

Laser triedy 1 – nespôsobuje priame nebezpečenstvo, ak je na zdroj laserového lúča triedy 1 nasmerovaný iný geodetický prístroj (nepoškodí zrak). Norma IEC 60825-1 uvádza „Lasery, ktoré sú bezpečné za primerane predvídateľných prevádzkových podmienok, vrátane pozretia na laserový lúč cez optické zariadenie“.

Laser triedy 3 – Priame pozorovanie lúča môže spôsobiť poškodenie zraku. Riziko poškodenia očí sa zvyšuje s dobou expozície a úmyselné pozeranie do lúča je nebezpečné. Lasery s viditeľným svetlom triedy 3R sa považujú za bezpečné pri neúmyselnom pozretí do lúča. Zámerné pozeranie do lúča alebo pozeranie cez optiku môže spôsobiť poškodenie zraku.

Presnosť (štandardné ISO)

Trimble C5:

  • na hranol: 2 mm + 2 ppm

  • bezhranolovo: 3 mm + 2 ppm

Trimble C5 HP:

  • na hranol: 1 mm + 1,5 ppm

  • bezhranolovo: 2 mm + 2 ppm

Presnosť merania na
hranol na vzdialenosť		 Trimble C5
2 mm + 2 ppm		 Trimble C5 HP
1,5 mm + 2 ppm
Zámera 100 m ±2.2 mm ± 1.15 mm
Zámera 500 m ± 3 mm ± 1.75 mm
Zámera 1 000 m ± 4 mm ± 2.5 mm

Vzorec: x [mm] + y [ppm]*D [m]

(D – zámera v metroch)

Dosah diaľkomera

Pulzný diaľkomer v Trimble C5 využíva mnohonásobne viac energie pri meraní vzdialenosti ako fázový diaľkomer v Trimble C5 HP.

Trimble C5 tak môže merať oveľa dlhšie vzdialenosti ako Trimble C5 HP.

Trimble C5 má dosah na hranol (prism mode) 5 000 m a dosah bezhranolového merania (reflectorless mode) 800 m.

Trimble C5 HP má dosah na hranol 3 000 m a dosah bezhranolového merania 500 m.

Čas merania

Časy uvedené nižšie platia pre štandardný režim merania. Rýchlejšie merania (so zníženou presnosťou) je možné dosiahnuť v režime sledovania (kontinuálne meranie – tracking mode). Metóda Trimble C5 TOF (Time of flight) využíva svetelné impulzy na priame meranie vzdialeností, zatiaľ čo metóda fázového posunu Trimble C5 HP využíva modulované svetlo na meranie fázového posunu, čo vedie k rôznym časom merania.

Distorzia laserového lúča

Veľkosť bodu na danú vzdialenosť

Trimble C5:        60 mm priemer na 30 m

Trimble C5 HP:  26 mm priemer na 30 m

Laserový lúč sa po vyslaní z prístroja s narastajúcou vzdialenosťou zväčšuje – distorzia laserového lúča.

Distorzia laserového lúča ovplyvňuje presnosť merania najmä pri meraní hrán a rohov pri bezhranolovom meraní. Pri meraní na hranu je vzdialenosť dlhšia ako by mala byť, a pri uzavretom rohu je odmeraná vzdialenosť kratšia (odmeria sa okraj lúča).

Preto pri diaľkomeroch s menšou distorziou laserového lúča sú bezhranolové merania na objekty, na ktoré necielime kolmo, presnejšie odmerané.

Automatické zaostrenie ďalekohľadu

Trimble C5:         Štandardne vo všetkých modeloch

Trimble C5 HP:  Nedostupné

Vďaka vysokej rýchlosti merania vzdialenosti v totálnych staniciach Trimble C5 s pulzným diaľkomerom je možné realizovať systém automatického zaostrovania pomocou merania vzdialenosti. Systém automatického zaostrovania môže zlepšiť efektivitu práce a znížiť únavu pracovníkov.

Výdrž batérií – operačný čas

Metóda merania Trimble C5 Trimble C5 HP
Kontinuálne meranie – len uhla 14 h 19 h
Meranie uhla a vzdialenosti s autoostrením (AF) každých 30 sekúnd 12 h 18 h (bez AF)
Kontinuálne meranie uhlov a vzdialeností 7 h 10,5 h

* Výdrž batérie špecifikovaná pri teplote 25 °C. Operačný čas sa môže líšiť od stavu a opotrebovania batérie.

Vhodnosť využitia danej verzie

Špecifikácia

Trimble C5 Trimble C5 HP
Typ diaľkomera pulzný fázový
Trieda lasera trieda 1 trieda 1 / trieda 3R
Presnosť diaľkomera
(ISO štandard)		 Hranol: ± (2 mm + 2 ppm)
Bezhranolovo: ± (3 mm + 2 ppm)		 Hranol: ± (1 mm + 1,5 ppm)
Bezhranolovo: ± (2 mm + 2 ppm)
Dosah diaľkomera Hranol: 5 000 m
Bezhranolovo: 800 m		 Hranol: 3 000 m
Bezhranolovo: 500 m
Čas merania 1,0 s 1,6 s
Distorzia lúča (na 30 m) 60 mm 26 mm
Uhlová presnosť 1”, 2”, 3”, 5” 1”, 2”, 3”, 5”
Autoostrenie ďalekohľadu Áno Nie
Olovnica Optická / Laserová Optická
Výdrž batérie (30 s interval merania) 12 h  (s AF) 18 h

Autor: Ing. Dominik Laufík, predaj a podpora geodetických zariadení Trimble

Geotronics Slovakia, s.r.o., autorizovaný distribútor Trimble pre Slovenskú republiku