DD209906A1

DD209906A1 - Anordnung zur automatischen zielachsennachfuehrung eines elektronischen tachymeters

Info

Publication number: DD209906A1
Application number: DD24276882A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Meyl; Peter Henschel
Original assignee: Wolfgang Meyl; Peter Henschel
Priority date: 1982-08-25
Filing date: 1982-08-25
Publication date: 1984-05-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur automatischen Zielachsennachfuehrung eines elektronischen Tachymeters fuer den ingenieurgeodaetischen Informationsprozess des Bauwesens, bei der Montage von Fertigteilen im Bruecken-und Schiffsbau, bei der Erforschung der terrestrischen Refraktion in bodennahen Luftschichten und bei der direkten Bestimmung zur aeusseren Orientierung aerophotogrammetrischer Aufnahmen. Das wird dadurch erreicht, dass das elektronische Tachymeter einem Rotorreflektor nachgefuehrt wird, wobei die notwendige Drehung des Tachymeters um seine Stehachse und des Fernrohres um die Kippachse mittels Servosteuerung erfolgt. Die dazu notwendigen Informationen werden in einem Elektronikteil am Tachymeter aus der Phasenlage einer zeigerfoermig am Rotorreflektor angeordneten Tripelprismenkombination und aus dem Maximum der Intensitaet der vom Tachymeter empfangenen Strahlung abgeleitet.Die Phasenlage der Tripelprismenkombination wird aus einem mittels einer Uebertragungseinrichtung uebertragenen Markierungsimpuls abgeleitet.

Description

Titel:

Anordnung zur automatischen Zielachsennachführung eines elektronischen Tachometers

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur automatischen Zielachs ennachf ührung eines elektronischen Tachometers, das eine Meßstrahlung aussendet und diese nach der Reflexion an einem auf dem Zielpunkt angeordneten Reflektor wieder empfängt, einer Einrichtung zur übertragung und Markierung Von Meßwerten und Informationen und eines elektromotorischen Antriebes zur Drehung des Tachometers um seine Stehachse. Diese Anordnung ist insbesondere im ingenieurgeodätischen Informationsprozeß des -Bauwesens; bei der¹ Montage von Fertigteilen im Brücken- und Schiffsbau, bei der Erforschung der terrestrischen Refraktion in bodennahen Luftschichten und bei der direkten Bestimmung zur äußeren Orientierung aerophoto«·; grammetrischer Aufnahmen anwendbar.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Die Zielachsen der bekannten elektronischen Tachymeter werden manuell nachgeführt. Dabei v/erden.die Einstellungen der Zielachse eines ortsveränderlichen Tachometers auf einen stationären Reflektor oder eines stationären Tachometers auf einen ortsveränderlichen Reflektor nur langsam und diskontinuierlich durchgeführt. Diese manuelle Zielachsennachführung in der bodennahen Luftschicht kann infolge herrschender starker Tertikairefraktion zu Komplikationen führen.

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Bei der ingenieurgeodätischen Informationsumsetzung wird die punktweise Absteckung zunehmend durch die automatisierte Steuerung des Arbeitsorganes einer« Baumaschine auf einer projektierten, mathematisch in einem geodätischen Bezugssystem definierten Raumkurve substituiert. Die für die Steuerung notwendigen Informationen müssen deshalb kontinuierlich aus SoILs-Ist-7ergleichen diskreter Punkte gewonnen werden. Zur genauen Bestimmung der Istlage sind elektronische Tachymeter besonders geeignet · .

Die Nachteile der bekannten Anordnungen bestehen darin, daß die manuelle Zielachsennachführung bei elektronischen Tachymetern langsam und diskontinuierlich erfolgt und für automatisierte Meß- und Steuerprozesse nachteilig ist.

Ziel.der Erfindung:

Durch die Erfindung sollen die genannten Nachteile beaeitigt und eine höhere Effektivität und Kontinuität bei der Zielachsennachführung von elektronischen Tachymetera erreicht werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung;:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur automatischen Zielachsennachführung eines elektronischen Tachymeters nach einem Reflektor zu ermöglichen. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein elekt-ronisches Tachymeter einem Rotorreflektor, der ein Zentraltripelprisma besitzt, nachgeführt wird, daß mittels eines elektromotorischen Antriebes um das Zentraltripelprisma eine zeigerförmig angeordnete Tripelprismenkombination rotiert, daß eine Markierung und ein Markierungsleser zur Markierungsimpulserzeugung für die Ermittlung der Phasenlage der Tripelprismenkombination vorgesehen ist und daß eine Übertragungseinrichtung zur Impulsübertragung an ein Elektronikteil am Tachymeter dient. Dabei ist es'von Vorteil, ein Elektronikteil am Tachymeter zur Auswertung der Phasenlage zwischen dem Markierungsimpuls und dem Intensitätsmaziiaum der vom Tachymeter empfangenen Strahlung anzuordnen, um Steuersignale für

Stellmotoren zu bilden, wobei die Steuersignale auch zur Ausrichtung des Reflektors auf das Tachymeter dienen. Weiterhin ist es günstig, das Zentraltripelprisma fest und die zeigerförmig angeordnete Tripelprismenkombination rotierend anzuordnen.

Durch die Erfindung ist es möglich, eine automatische Zielachsennachführung bei elektronischen Tachymetern zu. erreichen, indem die zur Steuerung notwendigen Informationen kontinuierlich aus den Intensitätswerten der vom Tachymeter empfangenen Strahlung und aus der Phasenlage des Rotorreflektors abgeleitet werden. Der Steuervorgang dauert jeweils so lange, bis keine phasenbezogene Amplitudenschwankung mehr auftritt. Die Steuersignale zur Steh- und Kippachsendrehung können auch zur Ausrichtung des Rotorreflektors auf das Tachymeter genutzt werden, wenn der Rotorreflektor oder/und das Tachymeter ortsveränderlich sind, dabei ist es unerheblich, ob der Reflektor oder das Tachymeter bzw. der Reflektor und das Tachymeter ortsveränderlich sind.

Ausfuhrungsbeispiel; . . . .

Die Erfindung soll anhand der schematischen Zeichnung-näher erläutert werden. Es zeigen:· Pig. 1 das elektronische Tachymeter mit ortsveränderlichem Rotorreflektor und die Übertragungseinrichtung in schematischer Darstellung

Pig. 2 das Blockschaltbild der Servosteuerung Pig--3 den Rotorreflektor in schematischer Darstellung ig. 4 das Blockschaltbild der Steuersignalerzeugung

Die Anordnung nach Pig. 1 enthält - ein elektronisches Tachyme ter 1 mit einer übertragungseinrichtung 2 (Smpfänger), einen Reflektortransporter 3, auf dem ein Rotationsreflektor 4 und eine Übertragungseinrichtung 5 (Sender) angeordnet sind. Die Anordnung nach Pig. 2 enthält einen Stellmotor 6, der mittels eines Servoverstärkers 7 gesteuert wird Lind eine Zielachse Z um eine Kippachse K des elektronischen Tachymeters 1 dreht. Sin Stellmotor 8, gesteuert durch einen Servo-

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verstärker 9» dreht dann die Kippachse K bzw» die Zielachse Z um die Stehachse S. -

Die Anordnung nach Pig. 3 eilthält die erfindungswesentlichen Teile eines Rotorreflektors 4, der aus einem Rotationskörper 10, einem Zentraltripelprisma 11, einer zeigerfö'rmig angeordneten Tripelprismenkombination 12 und einer am'Rotationskörper 10 angeordneten Markierung 13 mit einem Markierungsleser 14 besteht, außerdem enthält die Anordnung einen Verstärker 15, einen Antriebsmotor 16 und eine schwenkbare Haltevorrichtung 17.

Die Anordnung nach Pig. 4 enthält- die Steuersignalerzeugungsvorrichtung,-die aus einem Verstärker 18, einer asynchron arbeitenden Taktzentrale 19, einem Verstärker 20 und einem Quadrant ens eüek tor 21 besteht.

Die Zielachse Z des Tachymeters 1 wird.zu Beginn des Meßvorganges erst manuell auf das Zentraltripelprisma 11 ausgerichtet. Ändert der Heflektortransporter 3 seinen Ort, ausgenommen in genauer Zielachsenrichtung, so tritt infolge des exzentrischen Auftreffens der Zielachse Z auf den Rotationskörper 10 eine Intensitätsänderung der vom Tachymeter 1 empfangenen Strahlung auf. Bei jedem Umlauf des.Rotationskörpers 10 passiert die Markierung 13 den Markierungsleser 14, wobei dieser einen Markierungsimpuls an den Verstärker 15 abgibt- Dieser Markierungsimpuls wird mittels der Übertragungseinrichtung 5 (Sender) an die Übertragungseinrichtung 2 (Smpfänger) übertragen.' Der empfangene Markierungsimpuls wird im- Verstärker 18 verstärkt und dient der Synchronisierung de^ asynchron arbeitenden Taktzentrale 19· Die von der Taktzentrale 19 abgegebenen Impulse geben an, in welchem Quadranten sich die Tripelprismenkombination 12 befindet. Die- Lage des Bezugsquadranten ist durch das Zentraltripelprisma 11 als Ursprung und durch die Richtung von ihm nach dem Markierungsleser 14 festgelegt. Mittels des Quadrantenselektors 21 wird die der Intensität der vom Tachymeter 1 empfangenen Strahlung äquivalente, im Verstärker 20 verstärkte Spannung den jeweiligen

Eingängen der entsprechenden Servoverstärker 7 und 9 zugeordnet. Entsprechend der Phasenverschiebung des Intensitätsma±imums gegenüber dem Markierungsimpuls wird der Stellmotor 6 und/oder der Stellmotor 8 in den Rechts- oder Linkslauf mittels der Servoverstärker 7 und 9 gesteuert. Dabei bestimmt die Größe der Intensitätsschwankung die Größe des Stellimpulses. Ist die Zielachse Z wieder auf das Zentraltripelprisma 12 ausgerichtet, so tritt keine von der Stellung der Tripelprismenkombination 12 abhängige Intensitätsschwankung auf, d. h., der momentane Fachstellvorgang ist abgeschlossen, über einen nicht dargestellten zweiten Übertragungskanal können vom Slektronikteil Steuersignale an den Rotorreflektor übertragen werden. Die Steuersignale dienen zur Ausrichtung des Rotorreflektors auf das Tachymeter.

Claims

Brfindungsanspruch;

1. Anordnung zur automatischen Zielachsennachführung eines elektronischen Tachometers, das eine Meßstrahlung aussendet und diese nach der Reflexion an einein auf dem Zielpunkt angeordneten Reflektor wieder empfängt, einer Einrichtung zur Übertragung und Markierung von Meßwerten und Informationen und eines elektromotorischen Antriebes zur Drehung des Tachymeters um seine Stehachse, gekennzeichnet^ dadurch, daß das elektronische Tachymeter einem Rotorreflektor, der ein Zentraltripelprisma besitzt, nachgeführt wird, daß mittels eines elektromotorischen Antriebes um das Zentraltripelprisma eine zeigerförmig angeordnete Tripelprismenkombination rotiert,, daß eine Markierung und ein Markierungsleser zur Markierungsimpulserzeugung für die Ermittlung der Phasenlage der Tripelprlsmenkombinatitm vorgesehen ist und daß eine Übertragungseinrichtung zur Impulsübertragung an ein Elektronikteil am Tachymeter dient» ..

2.. Anordnung nach Punkt ~\ _r gekennzeichnet dadurch, daß ein Elektronikteil am Tachymeter zur Auswertung der Phasenlage zwischen-dem Markierungsimpuls und dem Intensitätsmasimum der vom Tachymeter empfangenen Strahlung vorgesehen ist, in dem Steuersignale für Stellmotoren gebildet werden.

3* Anordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Steuersignale zur Ausrichtung des Reflektors auf da3 Tachymeter dienen.

4. Anordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Zentraltripelprisma fest und die zeigerförmig angeordnete Tripelprismenkombination rotierend angeordnet ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnung