elementos principales de un instrumento topográfico

Transcripción

Unidad Docente de Topografía. EUIT Forestal
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
ELEMENTOS PRINCIPALES DE UN INSTRUMENTO TOPOGRÁFICO
OBJETIVO
Familiarizarnos con los elementos que constituyen los instrumentos de
topografía de uso más frecuente. El conocer sus partes constituyentes, para que
sirven y como funcionan nos permite aprender el manejo básico del instrumento y
evaluar sus prestaciones, paso previo necesario para efectuar con él las mediciones
que conforman los métodos topográficos que se estudian en las clases teóricas.
Haremos el estudio centrándonos en cuatro instrumentos diferentes.
GONIÓMETRO/TEODOLITO OPTICO-MECÁNICO .T-2
Al encontrarnos por primera vez con un instrumento de este tipo, si no
sabemos nada de topografía o técnicas afines, parece que nos encontramos ante una
especie de cámara de fotos extraña .Pero en realidad estamos ante la herramienta
más adecuada de las que dispone un topógrafo para efectuar su trabajo, que por lo
general consiste en efectuar mediciones angulares y de distancias para posteriormente
poder calcular posiciones.
El instrumento que tenemos delante está concebido para efectuar a la
perfección estas mediciones angulares, y por eso lo llamamos Goniómetro ( medidor
de ángulos) .
De entre los goniómetros, solemos distinguir dos tipos. A unos los llamamos Teodolitos
( del griego Theao que significa medir, y Hodos que significa camino) y que suelen ser
aparatos que solo miden ángulos. A los otros los denominamos Taquímetros ( del
griego Tachyo que significa rápido y metron que significa medida ) y que suelen ser
instrumentos que miden tanto ángulos como distancias ( por métodos estadimétricos).
En esta reseña presentamos un Teodolito Universal WILD T-2, pero lo dicho
para este instrumento por lo general es válido para casi todos los goniómetros, con las
particularidades que en su caso tenga cada uno.
Alberto Serra
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Sistema de puntería rápido
Botón micrométrico de
coincidencia
Eje secundario o de Muñones
Eje de Colimación
Muñón (montante) dcho
Objetivo
.
Botón selector de lecturas
angulares
Muñón (montante) Izdo.
Tornillo micrométrico del nivel de
eclímetro
Nivel tubular
Tornillo de presión acimutal
Alidada
Nivel esférico
Tornillo de ajuste acimutal
Plomada óptica
Plataforma nivelante
Tornillo nivelante
Eje principal
Pinza de sujección
Es importante comenzar la descripción del instrumento observando sus tres
ejes de funcionamiento. El primero es el llamado eje principal y como vemos en el
dibujo se dispone en posición vertical una vez puesto el aparato en estación,
coincidiendo en ese momento con la vertical del lugar o dirección de la plomada en
ese punto. Poner el aparato en estación consiste en dejarlo listo para efectuar
mediciones con él, y ya se verá en su momento cual es el procedimiento para llevar a
cabo esta operación. El eje secundario es el llamado también eje de muñones y es
perpendicular al anterior, vemos que alrededor de este eje gira el anteojo. Por
último tenemos el eje de colimación, perpendicular a su vez a los otros dos, y es el eje
que materializa las visuales dirigidas a los puntos a medir.
El cuerpo principal del instrumento, que es de acero, tiene una forma similar a
una “ i “ griega Y de amplia base. Esta base es lo que llamamos alidada y en su interior
se encuentra el limbo horizontal que es un círculo de cristal graduado sobre el que
tomamos la lectura angular de una determinada visual o dirección. A cada brazo de la
Y lo llamamos muñón o montante , estando alojado en el interior de uno de ellos el
limbo vertical , que es otro círculo graduado de cristal sobre el que efectuamos las
lecturas angulares para determinar un ángulo vertical.
Por lo tanto la medición de los ángulos verticales la efectuamos moviendo el anteojo
alrededor del eje de muñones permaneciendo fijo el limbo vertical, mientras que la
medición de los ángulos horizontales la efectuamos moviendo la alidada alrededor del
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eje principal permaneciendo fijo el limbo horizontal. En ambos casos las visuales las
materializa el eje de colimación.
Microscopio de lectura de
limbos
Alojamiento del limbo vertical
Ocular
Anillo enfocador
Tornillo de presión cenital
Tornillo de coincidencia
cenital
Tornillo micrométrico del
nivel de eclímetro
Nivel tubular
Espejos del circuito de luz
Orificios de entrada del circuito
de luz
Visor de la burbuja partida del
Nivel del eclímetro
Nivel del eclímetro
Tornillo de coincidencia
acimutal
Alojamiento del limbo
horizontal
Base del estuche protector
para transporte
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Es muy importante que los tres ejes sean perpendiculares entre si. En este tipo
de instrumentos óptico-mecánicos se han conseguido las más altas cotas de precisión
constructiva que nos podamos imaginar. Aun así , es imposible alcanzar la perfección,
por lo que para algunas operaciones de medición nos veremos obligados a utilizar
métodos operativos que eliminen los errores sistemáticos que provocan la pequeña
falta de perpendicularidad que presentan los tres ejes del instrumento.
Para controlar el movimiento alrededor de los ejes descritos, disponemos de
una serie de tornillos de movimiento general y particular, que nos permiten primero
colimar (que significa apuntar en lenguaje técnico), aproximadamente al punto que
queremos visar y luego afinar la puntería con el tornillo de movimiento lento .El
tornillo que libera el movimiento de la alidada lo llamamos tornillo de presión
acimutal, y el que nos permite ajustar la puntería horizontal lo llamamos tornillo de
coincidencia acimutal o de movimiento lento acimutal . En el muñón derecho
encontramos dos tornillos equivalentes para el limbo vertical, a saber el tornillo de
presión cenital que libera o fija el cabeceo del anteojo alrededor del eje de muñones,
y el tornillo de coincidencia cenital o de movimiento lento vertical que nos permite
enrasar con precisión el hilo horizontal del retículo para medir correctamente el
ángulo de elevación.
Hemos comentado que la visual queda materializada por el eje de colimación,
n eje que coincide a su vez con el eje del anteojo. En el anteojo podemos distinguir el
telescopio o cuerpo principal, donde va alojada la cruz filar o retículo que vemos a
través del ocular que es donde aplicamos nuestro ojo para efectuar la observación.
Dispone de un círculo graduado en dioptrías para que podamos ver nítida la imagen
del retículo. La imagen del punto visado nos la proporciona el sistema óptico del
objetivo, situado al otro extremo del anteojo, que para este instrumento está
compuesto por cuatro lentes que consiguen 28 aumentos y una imagen de gran nitidez
que queda perfectamente enfocada girando al efecto el anillo enfocador situado en el
propio anteojo.
Para materializar correctamente la visual a un punto, enfocamos la cruz filar
con el ocular, y la imagen del punto con el anillo enfocador del objetivo, de esta forma
veremos nítidamente el punto colimado en el centro de la cruz, y nos valdremos de los
tornillos anteriormente explicados para llevar dicho centro al sitio exacto donde está
el punto visado.
Por último mencionar la presencia de un sistema de puntería rápido montado
sobre el anteojo para poder apuntar aproximadamente a un punto, antes de localizarlo
y enfocarlo adecuadamente a través del sistema óptico.
Para que las mediciones sean correctas, el instrumento tiene que estar
perfectamente nivelado, es decir, su eje principal ha de coincidir con la dirección de la
plomada en ese punto y su limbo horizontal estar en un plano perpendicular a esta
dirección.
Para conseguir este objetivo nos valemos de una plataforma nivelante sobre la
que descansa el aparato y que permanece solidaria a él mediante una pinza de
sujeción. Esta plataforma consta de tres tornillos nivelantes regulables en altura que
permiten situar su estructura en un plano horizontal gracias al concurso de un nivel
esférico solidario a la plataforma. Si tenemos la certeza de que este nivel está
perfectamente corregido, aplicando los movimientos correctos a los tornillos,
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lograremos la horizontalidad de la plataforma en una primera aproximación cuando la
burbuja de este nivel esté calada.
Para nivelar con mayor precisión el instrumento, actuaremos sobre el nivel
tubular que se encuentra sobre la alidada. Este nivel es de mayor sensibilidad que el
esférico y para calar su burbuja se requiere de otro procedimiento que se explicará en
su momento.
Otro elemento importante de la plataforma es la plomada óptica que nos
permite centrar correctamente el eje principal del aparato sobre el punto de
estacionamiento.
La puesta en estación del instrumento consiste en parte, en lograr este centraje
de su eje principal en conjunción con una correcta nivelación. Él como conseguirlo
forma parte de otro problema que se tratará en otra práctica, pero ya hemos visto
cuales son los elementos que intervienen en el problema.
Hay un tercer nivel de suma importancia que pasamos a describir y que actua
sobre el limbo vertical, hablamos del nivel de eclímetro. En el T2 se trata de un nivel
tubular de burbuja partida de gran sensibilidad y que calamos actuando sobre el
tornillo micrométrico del nivel. Con la burbuja del nivel calada logramos situar el “ 0 g
“ del limbo vertical en su posición correcta de tal forma que las lecturas sobre el limbo
nos proporcionan distancias cenitales* a partir de la vertical correcta. Otros teodolitos
más modernos disponen de compensadores automáticos en lugar de este nivel, para
conseguir el mismo objetivo.
Hablaremos ahora del sistema de iluminación y lectura de los limbos del
instrumento. Nos valemos de un microscopio adosado en paralelo al anteojo para leer
los limbos, dispone de un ocular para enfocar la imagen de las divisiones y números
que nos indicarán las lecturas angulares. Para poder ver estas imágenes el instrumento
dispone de un circuito óptico interior con dos orificios de entrada de luz uno en la
alidada y otro en el muñón izquierdo a la altura del limbo vertical. Para facilitar la
entrada de la luz al interior, tenemos un espejo regulable en ángulo junto a cada
orificio.
Un complejo sistema de lentes y prismas permiten formarnos las imágenes de
los limbos en el microscopio de lectura. Para mejorar la apreciación angular de los
limbos se intercala en el circuito óptico un micrómetro de placas planoparalelas, que
nos permite, tras “ hacer la coincidencia “, leer de forma directa el segundo centesimal
de arco en ambos limbos.
Para efectuar esta operación, usamos el botón micrométrico de coincidencia,
situado en la parte superior del muñón derecho.
El instrumento dispone así mismo de un botón selector de lecturas angulares
que acciona un sistema de prismas que nos permiten alternar el visionado de las
lecturas del limbo vertical con las del limbo horizontal. Se encuentra a media altura en
el muñón izquierdo.
Este instrumento nos permite introducir para una visual de partida, una lectura
acimutal determinada ya sea esta el 0g o cualquier otra que precisemos. Para efectuar
esta operación dispone de un tornillo de ajuste acimutal que permite ajustar tal
lectura con un movimiento lento del limbo respecto a la alidada una vez colimado el
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punto de partida. Este tornillo dispone de una textura diferente y de una caperuza
protectora para una vez ajustada la lectura, evitar que accidentalmente se toque y
varíe la posición del limbo respecto a la alidada, lo que ocasionaría un grave error en
las medidas efectuadas.
* Ángulo comprendido entre la vertical y el eje de colimación del instrumento
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ESTACIÓN TOTAL ROBÓTICA TRIMBLE 5605 DR
Vamos a dar un salto en el tiempo y analizar las similitudes y diferencias que
presenta este aparato con el estudiado en el apartado anterior
El sistema consta de dos partes separadas físicamente pero interconectadas
por radio, a saber la propia ET y el jalón* de medición con una serie de accesorios que
veremos posteriormente
La estación total ET presenta una plataforma nivelante con plomada óptica
básicamente igual a la que tiene el T2, de hecho es posible intercambiar ambos
aparatos entre sus plataformas sin ningún problema.
La ET vemos que tiene los mismos tres ejes de funcionamiento que presenta el
T2, a saber: eje principal, muñones y colimación, y efectúa movimientos similares para
apuntar a cualquier dirección.
Eje principal
Antena de radio
Objetivo
Eje de muñones
Distanciómetro
Tornillo servoasistido de movimiento
vertical
Interruptor encendido-apagado
Tornillo servoasistido de movimiento
horizontal
Cable conexión a batería
Batería de larga duración
* Elemento auxiliar de medición, cilíndrico y alargado, con punta en el extremo inferior y
banderola o prisma en el extremo superior.
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Asa de sujeción y transporte
Antena de radio
Visor de puntería
Eje muñones
Ocular
Eje de colimación
Anillo enfocador
Tapa protectora de plataforma
de conexión de la CU
Plomada óptica
Nivel esférico
Observamos que en lugar de los múltiples y variados tornillos y botones que
presentaba el T2, la ET solo tiene un tornillo de control de movimiento acimutal y otro
de movimiento cenital situados en el muñón o montante derecho. Ambos tornillos son
servoasistidos y permiten tanto el movimiento rápido como el lento de ajuste fino de
la visual y efectúan una u otra función según empleemos más o menos fuerza al
imprimir el movimiento al tornillo.
El anteojo nos muestra un aspecto distinto pese a que tanto el ocular como el
objetivo son básicamente iguales en ambos aparatos, con ruedas de ajuste del
enfoque muy similares y cruz filar igual en ambos equipos, sin embargo la ET lleva
incorporado al anteojo el sistema medidor de distancias o distanciómetro que le
confiere ese aspecto más voluminoso. Dispone así mismo de dos sistemas de puntería
rápida para colimado previo, arriba y abajo del cuerpo del anteojo para poder usarlos
según la posición en que se encuentre el círculo ( Directo o Inverso).
Podemos decir que las similitudes acaban en este punto. El sistema de lecturas
de limbo es electrónico y todo el circuito óptico interno que encontrábamos en el T2
queda sustituido aquí por fotodetectores y diodos emisores de luz LEDs ,
efectuándose las lecturas angulares sobre limbos de vidrio especiales susceptibles de
ser leídos por los elementos mencionados. Las lecturas aparecen directamente en una
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pantalla de la unidad de control CU (Control Unit) y desaparecen los microscopios de
lectura, micrometros de coincidencia , espejos, prismas y demás elementos que
conformaban el sistema de lectura de los teodolitos opticomecánicos.
Teclado alfanumérico
Interruptor encendido
Resorte de sujección
Pantalla LCD a color
UNIDAD DE CONTROL CU
Encontramos sobre la plataforma nivelante un nivel esférico que nos resulta
familiar, ya que es exactamente igual al que tiene el T2, pero aquí terminan los
parecidos entre ambos instrumentos si hablamos de sistemas de nivelación .
La ET posee un sistema electrónico de nivelación con compensador de doble
eje que nivela automáticamente el aparato una vez lo tengamos pre-nivelado con el
nivel esférico. Este compensador sustituye al nivel tubular de la alidada y al nivel de
burbuja partida del eclímetro del T 2.
El distanciómetro electrónico sustituye a los hilos estadimétricos que
presentaban en la cruz filar algunos taquímetros ópticos, y que permitían medir
distancias utilizando estadías o miras.
En la ET la medición de ángulos y distancias están integradas por un potente
Software de cálculo y control llamado SC ( Survey Controller ) que nos permite
configurar el instrumento para que efectúe un gran número de tareas de forma
automática. El SC reside en la CU de la ET.
La CU es un teclado con pantalla a color que nos sirve como interfaz entre el
instrumento y nosotros. A través de él dirigimos el aparato y le indicamos las tareas a
realizar, y en él almacenamos toda la información que generamos con nuestras
mediciones. Este interfaz puede comunicarse vía cable o bluetooth con cualquier
sistema de computación que necesitemos para procesar adecuadamente los datos que
manejamos.
Podemos tener la CU conectada directamente a la Estación o bien montada en
el soporte para teclado existente en el jalón de medición, y mediante un enlace radio,
manejar el instrumento a distancia. La antena situada sobre el muñón izquierdo es la
que realiza esta tarea.
Pasemos a describir la segunda parte del sistema constituida por un jalón de
fibra de carbono resistente y ligero al tiempo, con una serie de elementos instalados
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que son los siguientes: el prisma reflector para medición de distancias en la parte
superior, inmediatamente debajo el sistema de guiado que permite a la ET seguir al
prisma por donde éste vaya, y a media altura el asa-soporte donde colocamos el
controlador CU y la radio con su batería. En el soporte del teclado se monta un
emisor-receptor radio que permite la comunicación a distancia con la Estación. Este
soporte queda montado sobre el jalón y puede regularse en altura e inclinación para su
manejo cómodo y efectivo.
Prisma
Sistema de guiado
Jalón telescópico
Nivel esférico del jalón
Jalón de fibra de
carbono
Emisor-receptor radio
Unidad de control ( CU )
Soporte del teclado
Podemos controlar las operaciones de la ET bien directamente desde su propia
posición o bien desde el punto objeto de la medición o replanteo, en este caso se
mandan al aparato las instrucciones precisas de funcionamiento a través de la radio, y
una vez que el instrumento a efectuado la medición , nos remite por el mismo canal la
información de lo medido para su almacenaje o procesamiento en la CU.
Este método operativo permite en muchas ocasiones que el equipo que efectúa
los trabajos, esté formado por una sola persona con la ventaja que ello supone a
efectos de flexibilidad y costes.
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Es importante que el sistema disponga de un buen sistema de alimentación ya
que todas sus operaciones ( sistema de guiado, medición de ángulos y distancias,
procesado de información, movimientos servoasistidos etc..) requieren de corriente
eléctrica.
Para ello disponemos de una batería de larga duración, que garantiza el
funcionamiento del equipo a pleno rendimiento durante al menos 12 horas.
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NIVEL AUTOMÁTICO WILD NA-2
Para analizar las partes de un nivel, empezaremos por hacer una breve referencia al
objeto de su uso que no es otro que el materializar visuales horizontales para que
mediante lectura a unas estadías verticales ( miras ) , poder por diferencia de lecturas
sobre las mismas, calcular desniveles entre puntos cualesquiera. Tal como vemos en la
figura inferior.
Botón liberador del compensador
Tornillo de enfoque del objetivo
Ocular
Nivel esférico
Plataforma nivelante
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Objetivo
Tornillo nivelante
Tornillo de ajuste fino de movimiento horizontal
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Necesitamos básicamente un anteojo con un sistema de puntería – Cruz filar –
que nos permita leer sobre una mira vertical, y que materialice una visual
perfectamente horizontal, o lo que es lo mismo, el eje formado por la línea centro del
ocular-centro de la cruz filar- centro óptico del objetivo, que llamaremos eje de
colimación del nivel, ha de ser perpendicular al eje principal del nivel, el cual una vez
puesto en estación ha de coincidir con la dirección de la plomada en ese punto. Por lo
tanto el plano generado por el eje de colimación al girar sobre el eje principal, es un
plano horizontal perpendicular a la dirección de la plomada.
Para lograr esta horizontalidad del eje de colimación podemos usar niveles
tubulares de burbuja partida de gran sensibilidad , que era el sistema normalmente
utilizado en los niveles más antiguos, en la actualidad la mayoría de niveles, como el
descrito aquí, disponen de un compensador automático que coloca por gravedad al
eje de colimación en posición horizontal, y que solo requiere para actuar, una
nivelación previa menos precisa que se consigue por medio de los tres tornillos
nivelantes que posee el nivel , y que nos sirven para calar la burbuja del nivel esférico
montado sobre la carcasa de los tornillos nivelantes.
El anteojo dispone de una rueda de enfoque que nos permite disponer de una
imagen nítida de la mira para poder efectuar la lectura sobre la misma en perfectas
condiciones. El ocular nos permite ajustar la imagen nítida de la cruz filar, cuyo hilo
horizontal nos proporciona la lectura buscada.
El nivel dispone de un tornillo de movimiento lento horizontal que nos permite llevar
correctamente el hilo vertical de la cruz filar sobre el eje de la mira y así comprobar
que está vertical en el momento de efectuar la lectura.
Hay niveles que poseen un limbo horizontal que nos permiten efectuar lecturas
de ángulos horizontales usando el tornillo antes mencionado y colimando con el hilo
vertical de la cruz filar a la dirección buscada.
La lectura del ángulo se efectúa a través de un pequeño microscopio óptico,
apreciándose por lo general el grado centesimal.
Por último mencionar que en ocasiones a causa del frío o del calor el
compensador automático del nivel puede atascarse y quedar el eje de colimación en
una posición diferente a la horizontal. Algunos niveles, entre los que se encuentra el
aquí descrito, disponen de un botón que conviene apretar antes de efectuar cualquier
lectura, ya que “libera” al compensador en el caso de que ocurriese lo mencionado
anteriormente. No obstante conviene operar con el nivel de la forma adecuada y
aplicando los procedimientos y métodos convenientes para poder detectar de
inmediato cualquier mal funcionamiento del compensador.
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SISTEMA GPS BIFRECUENCIA TRIMBLE 5700-5800 RTK.
Describimos brevemente como funciona un sistema GPS RTK topográfico y
cuales son los elementos que lo conforman.
Un receptor GPS puede calcular su posición con respecto a un sistema de
referencia global, gracias a la recepción y procesamiento de unas señalas procedentes
de una serie de satélites que conforman la constelación NAVSTAR y que proveen de
cobertura global de posicionamiento a cualquier receptor situado en cualquier parte
del mundo y operando en cualquier momento.
Las técnicas para el cálculo de la posición son diversas, pero todas se basan en
el tratamiento de estas señales recibidas, y en el conocimiento de la exacta posición en
su órbita de cada satélite en cada momento.
Mediante el uso de complejos algoritmos matemáticos, el receptor es capaz de
calcular su posición si al menos recibe señales de cuatro satélites al mismo tiempo; la
precisión del cálculo de tal posición dependerá del tipo de procesamiento que se haga
de estas señales y de la capacidad que tenga el receptor de recibir tales señales.
Si dos receptores reciben las señales al mismo tiempo, podemos calcular no
solo la posición absoluta de cada uno, sino también la posición relativa de uno con
respecto al otro con gran precisión. Es lo que se llama calcular el vector o línea-base
entre ambos receptores. Si a su vez uno de ellos está situado en un punto con
coordenadas conocidas , mediante el conocimiento de este vector , podremos calcular
la posición del otro con gran exactitud.
Un sistema RTK es capaz de hacer lo que estamos describiendo en tiempo real
(Real Time Kynematic ), para lo cual se coloca un receptor estacionado en un punto de
coordenadas conocidas al que llamamos BASE o estación fija y el otro receptor lo
montamos sobre un jalón que recorre todos los puntos que interesa levantar o bien
replantear. El sistema calcula en todo momento las líneas base entre ambos
receptores, y mediante un enlace radio, la Base transmite la posición correcta al
receptor llamado movil o rover y esas posiciones se almacenan de cara a su posterior
procesamiento, o bien se usan en ese momento para ejecutar un replanteo.
Un sistema así necesita de receptores capaces de seguir simultaneamente la
señal de diversos satélites , por lo que ha de tener
canales de seguimiento
independientes, y a ser posible – aunque no es imprescindible- ser capaz de recibir la
señal de dos portadoras al mismo tiempo, ya que así minimizamos el riesgo de pérdida
de señal y aumentamos el rango de longitud de las líneas base que podemos medir sin
disminuir la precisión de las mismas, de ahí el llamarles receptores de doble frecuencia
o bifrecuencia.
Por último mencionar que es obvio que han de disponer de un sistema de
radio-enlace que les permita efectuar las operaciones descritas.
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Vamos a describir someramente las partes principales que conforman el
equipo, enumerando en primer lugar los elementos que encontramos en la estación
fija o BASE.
Antena GPS
Antena Radio
Plataforma
nivelante
Controlador
externo TSC-2
Emisor de radio
BATERÍA
Conector cable de batería
externa
Conector cable a controlador
externo
Conector cable de radio
Conector cable a antena GPS
LEDs indicadores del
estado de baterías y
seguimiento de satélites
RECEPTOR FIJO GPS
Vemos una plataforma nivelante normal sobre trípode con un adaptador para
montar la antena GPS. De la antena parte un cable al receptor a través del cual se
transmiten los datos provenientes de los satélites en seguimiento.
Del receptor parte otro cable a la radio, instalada mediante un adaptador a una
de las patas del trípode. La radio dispone de una antena, a través de la cual se
transmiten las correcciones diferenciales que calcula en tiempo real el receptor, y que
manda a través del cable mencionado.
El receptor está conectado a una batería de larga duración que alimenta al
propio receptor y a la radio.
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Esta unidad posee por tanto cuatro conexiones de cable; receptor-antena,
receptor-radio, receptor-batería y una cuarta receptor-controlador CU o TSC-2 que
usamos para comunicarnos con él e introducirle datos.
La unidad móvil o Rover se instala sobre un jalón que puede ser telescópico o
de altura fija, y suele ir fijada a rosca.
Conjunto receptor-antena
Jalón de fibra de carbono
de longitud constante
Conector antena de
radio
Puerto de
comunicaciones
Alojamiento de la
batería
Nivel esférico del jalón
LEDs indicadores de
estado de baterías y
seguimiento de satélites
Soporte controlador
Controlador TSC-2 o CU
RECEPTOR MOVIL GPS
En un mismo cuerpo se encuentran integrados la antena y el receptor, y
dispone de un compartimento cerrado para alojar la batería que alimenta el sistema.
Dispone de un botón de encendido-apagado y de dos Led’s que nos indican el
nivel de batería y el estado de seguimiento de satélites atendiendo a pautas de
parpadeo establecidas.
En la parte inferior dispone de un puerto de comunicaciones y de una conexión
de antena., donde se instala la antena receptora de las correcciones diferenciales.
Nos comunicamos con el receptor a través de la unida de control CU o TSC-2 ya
descrita para la ET, que tenemos enganchada a un soporte que a su vez fijamos al
jalón.
La comunicación entre la Unidad de Control y el receptor se efectúa por
bluetooth.
El centro radioeléctrico de la antena GPS de la “ Base” es lo que “ ponemos en
estación “ cuando centramos la plataforma nivelante sobre un punto con coordenadas
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conocidas. Esta posición conocida se la “comunicamos” al receptor Base a través de la
unidad de control CU. Como ya hemos comentado, el receptor, a través de la antena
GPS y gracias al seguimiento que hace de las señales que llegan de los satélites, es
capaz de enviar al receptor móvil los datos necesarios para poder calcular su posición
correctamente en tiempo real gracias al cálculo que el sistema hace de las líneas-base
entre ambos receptores, usando para ello el método de medida de fase que
proporciona precisiones centimétricas.
Al haber enlace radio entre ambos receptores conocemos la posición del móvil
al centímetro en todo momento circunstancia que aprovecharemos para efectuar el
levantamiento de los puntos que necesitemos grabando su posición en la CU, o bien
replantearemos puntos que previamente habremos almacenado en la unidad de
control.
Esto es solo un esbozo de los métodos operacionales del GPS RTK que se
estudiarán con más detalle a su debido tiempo y que en todo caso nos proporcionan
un sistema de medición-replanteo integral de gran precisión siempre que el horizonte
GPS de la zona de trabajos sea el adecuado, presentando esta metodología serias
limitaciones en entornos con mucho arbolado, o en zonas urbanas con poco horizonte
despejado.
CONCLUSIONES
El sistema GPS visto en último lugar no “compite” con la ET Robótica descrita,
sino que ambas aplicaciones se complementan entre si formando entre las dos un
sistema de medición topográfica integrado de gran potencia, versatilidad y eficacia
capaz de acometer con garantía cualquier trabajo de levantamiento o replanteo.
Trabajan con el mismo software y los mismos interfaces de comunicación por lo
que la integración del sistema es total.
Si a este equipo le añadimos el nivel NA-2 anteriormente descrito, podremos
trabajar altimétricamente alcanzando con garantía el milímetro de precisión.
Por último no nos olvidemos del teodolito T2 descrito al comienzo de este texto
ya que parece que entre tanto software, satélites GPS, unidades de control
ultrarrápidas y botones servoasistidos, ya no queda espacio para este magnífico
instrumento.
Sin embargo conviene mencionar que la luminosidad de su óptica no ha sido
nunca superada, que el tacto y sensibilidad de sus tornillos de movimiento lento
provocan una sensación de seguridad que ningún aparato moderno es capaz de
emular, y que dejando aparte romanticismos subjetivos, solo con un T2 podremos
lograr observaciones angulares de alta precisión que requieran precisiones de
milímetros en el replanteo o levantamiento de puntos en planimetría.
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Es por tanto pese a su edad un aparato plenamente operativo
Hemos hablado de cuatro instrumentos diferentes y de unos modelos
concretos, pero en el mercado nos vamos a encontrar con una gran cantidad de
buenos aparatos similares a los descritos.
BIBLIOGRAFÍA
• FRANCISCO DOMÍNGUEZ GARCÍA TEJERO. Topografía General y
Aplicada, Dossat, Madrid
• LAJOS FIALOVSZKY. Surveying Instruments and their operational
principles, Akademiai Kiado, Budapest 1991
PÁGINAS WEB
•
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•
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•
Alberto Serra
www.leica-geosystems.com/es/surveying
www.global.trimble.com/es/
www.al-top.com/gps/trimble/
www.wild-heerbrugg.com/
www.topconpositioning.com/applications/surveying/
www.instop.es/instrumentos_topograficos.php
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elementos principales de un instrumento topográfico

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