Der AP20 AutoPole von Leica bietet Neigungskompensation und automatische Polhöhenmessungen

Der AP20 AutoPole kombiniert ein intelligentes Sensormodul mit dem neuen AP Reflector Pole und arbeitet mit den bestehenden automatisierten Totalstationen von Leica Geosystems zusammen, um eine einzigartige Lösung für autonome Arbeitsabläufe zu schaffen. Es eröffnet neue Möglichkeiten und ist das weltweit erste Gerät auf dem Markt, das drei häufige Workflow-Herausforderungen löst: den Stab vertikal und stabil zu halten, die Stabhöhe manuell in die Feldsoftware einzugeben und auf einem Gelände mit mehreren Reflektoren auf ein fremdes Ziel zu richten.

Durch die automatische Aktualisierung der Masthöhe in der Feldsoftware stellt das System sicher, dass die aufgezeichnete Höhe immer korrekt ist, wodurch Fehler, zeitaufwändige Nachbearbeitung und die Rückkehr zum Feld zur erneuten Messung vermieden werden. Zogg erklärt, dass für diese PoleHeight-Funktion verschiedene Setups verfügbar sind, die sich am besten aus der Perspektive eines zweiköpfigen Vermessungsteams (eine Person an der Totalstation und eine weitere am Pol) und eines Anwendungsfalls mit einer Person (Roboter) veranschaulichen lassen:

AAnwendungsfall für zwei Personen Dabei bedient eine Person die Totalstation mit integrierter Feldsoftware über die Tastatur/das Display. Die zweite Person hält den Prismenstab (AP-Reflektorstab) mit dem Leica AP20 AutoPole. Die Totalstation wird dann über Bluetooth mit dem AP20 verbunden. Sobald die Person am AP-Reflektormast die Masthöhe anpasst, verfolgt das passive Höhenerkennungssystem im AP-Reflektormast die Änderung und überträgt die Informationen vom Leica AP20 an die Totalstation, wo sie automatisch in der Feldsoftware aktualisiert werden .

Zweitens, aEin-Personen-Roboter-Anwendungsfall , wobei die Person am AP-Reflektormast den Leica AP20 H (nur Höhe) und einen Feldcontroller verwendet, um die Totalstation anzuschließen und zu steuern. Der Feldcontroller ist über Bluetooth direkt mit dem AP20 H verbunden. Sobald die Höhe des AP-Reflektormastes stabil ist, sendet er die neue Höhe an den Feldcontroller, wo sie automatisch in der Feldsoftware aktualisiert wird.

Der Leica AP20 mit Neigefunktion kommuniziert immer über die Totalstation. Es ist auch wichtig hervorzuheben, dass die Verbindung zwischen dem Leica AP20 und dem Feldcontroller oder der Totalstation immer besteht. Die Höhe wird in der Feldsoftware in Echtzeit aktualisiert, wenn sich die Masthöhe ändert. Darüber hinaus wird die Stockhöhe automatisch erkannt, sobald das Oberrohr des Stocks in vordefinierten Rastpositionen einrastet. Zogg erklärt, dass diese Verriegelungspositionen am Mast in Abständen von 5 Zentimetern angeordnet sind, die gleichen Abstände, die Benutzer heute an einem Reflektormast haben. Die erreichte Höhengenauigkeit beträgt +/-1,0mm. Die Masthöhe kann auch nachträglich manuell in der Feldsoftware oder in der Bürosoftware geändert werden.

Die Neigungskompensation des AP20 AutoPole erhöht die Effizienz bei der Arbeit mit Totalstationen, da der Pol für Messungen und Absteckungen nicht mehr nivelliert werden muss. Beim Leica AP20 misst eine IMU (Inertial Measurement Unit) die Polbeschleunigung und die Winkelgeschwindigkeiten. Ein entscheidender Bestandteil der Neigungskompensation ist der Datenaustausch zwischen der Totalstation und der IMU des Leica AP20. Die IMU nutzt Positionsinformationen, die sie in Echtzeit von der Totalstation erhält. Eine spezielle Bluetooth-Low-Energy-Technologie ermöglicht den Datenaustausch zwischen der Totalstation und der IMU im Leica AP20. Die endgültige Position der Polspitze wird auf der Totalstation ebenfalls in Echtzeit berechnet.

Der Benutzer kann die Funktion zur Neigungskompensation einschalten und nach einer kurzen Initialisierungsphase von wenigen Sekunden sendet das Leica AP20 die Meldung, dass es initialisiert und messbereit ist. Die Feldsoftware benachrichtigt den Benutzer mit einer Meldung („Neigungskompensation initialisiert“) und einem Symbol. Im Datenblatt des Leica AP20 ist die Neigungsgenauigkeit aufgeführt:

Der Neigungsbereich beträgt +/- 180 Grad: Solange die Totalstation das Prisma messen kann, kann der Leica AP20 in jeder Position messen. Je näher der Stab einer horizontalen Position kommt, desto größer wird die zusätzliche 2D-Unsicherheit. Der Messbereich beträgt bis zu 300 m von der Totalstation entfernt.

Zogg fügt hinzu, dass das Weglassen des Nivellierens der Stange eine Zeitersparnis von etwa 30–50 % oder sogar mehr beim Layouten und Messen bringt: „Der Layoutprozess ist, insbesondere heute, ein iterativer Prozess: Stange nivellieren, messen, verschieben, wiederholen.“ Dank der automatischen Neigungskompensation des Leica AP20 können Vermessungs- und Baufachleute einen ganzen Prozessschritt einsparen. Heutzutage kann eine Stange mit einer „schlechten“ Libelle sogar einen ganzen Arbeitstag ruinieren. Mit der eichungsfreien Neigungsstange benötigen Sie für die Messung und Auslegung keine Libelle mehr.“

Die Neigungskompensation verkürzt die Messzeit und erhöht die Flexibilität und Sicherheit vor Ort, indem sie die Messung von Punkten an Orten ermöglicht, die unzugänglich sind oder für den Benutzer ein Risiko darstellen. Die Notwendigkeit, den Mast nicht mehr auszurichten, erweitert den Mess- und Auslegungsbereich von Totalstationen und erhöht die Flexibilität.

Er fügt hinzu: „Beispielsweise ist die Messung einer Hausecke nicht einfach, da man den Reflektorstab nicht direkt auf die Eckpunkte aufsetzen kann. Mit dem Leica AP20 kann der Stab jetzt geneigt werden und der Eckpunkt lässt sich einfach messen. Darüber hinaus kann ein geneigter Stab versteckte Punkte messen, die von der Totalstation aus nicht direkt sichtbar sind. Das spart viel Zeit, da kein zusätzlicher Aufbau der Totalstation erforderlich ist.“

Es kann auch vorkommen, dass ein Vermesser einen Punkt vermessen muss, der überhaupt nicht zugänglich ist. Durch die Möglichkeit, den Stab zu neigen, können diese Punkte nun gemessen werden. Darüber hinaus erhöht die Tatsache, dass sich der Benutzer vollständig darauf konzentrieren kann, wohin er geht, und nicht mehr auf die Wasserwaage schauen muss, seine allgemeine Sicherheit. Wenn Sie beispielsweise eine Vermessung oder ein Layout entlang einer stark befahrenen Straße durchführen, können Sie sich mit dem AP20 auf Ihre Schritte konzentrieren und auf den Verkehr achten, da Sie die Wasserwaage nicht im Auge behalten müssen.

Ein weiteres Beispiel für eine gefährliche Situation ist eine Baustelle, auf der viel Bewehrungsstahl installiert ist (siehe Abbildung unten), was das Gehen erschwert. „Falsche Schritte können gefährlich sein, und jede Ablenkung wie der Blick auf die Libelle kann ein Sicherheitsrisiko darstellen“, schließt er.

Eric van Rees begann seine freiberufliche Karriere im Jahr 2016. Seitdem liefert er Inhalte für Geodatenunternehmen auf der ganzen Welt, darunter Trimble, Hexagon, SOAR und TravelTime. Seine Artikel wurden in verschiedenen Geodatenmagazinen und Blogs veröffentlicht. Er veröffentlicht außerdem GIS-Tutorials für Python-Entwickler und ist Co-Autor des Buches „Mastering Geospatial Analysis with Python“ (Packt Publishing). www.ericvanrees.com