Kanalstab oder Kugelzentrierung
Das Programm KUGELZENTR berechnet exzentrische Zielpunkte, die mit der Kugelmethode gemessen wurden. Die Methode ist ein leistungsfähiger Ersatz für den Kanalstab. Das Programm erwartet die Messdaten in einer Datei im folgenden Format:
*Stdpkt Instr.hoehe
-602081 0.000
*pkt.nr Hz Schrästrecke ZD RF Code Bemerkung
8241274 185.8142 132.759 101.1759 1.670 02000000 Anschluss
2060208071039 9.4712 98.440 99.5092 3.000 B2500000 Zulauf
2060208071039 9.7365 98.385 99.5250 3.000 B2500000 Zulauf
2060208071039 9.5586 98.968 99.6213 3.000 B2500000 Zulauf
Kommentarzeilen sind mit einem * am Zeilenanfang gekennzeichnet.
Die Standpunktnummer wird durch ein – Zeichen eingeleitet.
Als Trennzeichen zwischen den einzelnen Datenelementen wird ein Leerzeichen erwartet.
Es wird ein Exzentrum vermutet, wenn mehr als zwei aufeinander folgende Messungen mit der gleichen Punktnummer auftreten. Die Originalmessungen werden in der Ausgabedatei als Kommentarzeile gesetzt und durch die zentrierte Beobachtung ersetzt.
Wenn eine Koordinatendatei angegeben wird, werden abhängig von den gespeicherten Standpunktkoordinaten und dem ersten bekannten Zielpunkt Kreisorientierung und Streckenmaßstab berechnet. Mit der zentrierten Beobachtung wird damit der Zielpunkt polar an den Standpunkt angehangen. Messungen in Fernrohrlage 2 (ZD>200 gon) werden automatisch in Fernrohlage 1 umgerechnet.
Die Koordinatendatei wird in folgendem Format erwartet:
*pktnr Rechtsw Hochw Hoehe Code Bemerkung
602081 4482251.883 5741460.360 65.873 025 Stdpkt
2060208071038 4482313.108 5741383.410 63.69 B25 Sohle
2060208071039 4482312.777 5741383.808 63.70 B25 Zulauf
2060208071042 4482313.446 5741383.653 63.66 B25 Auslauf
2060208071045 4482313.200 5741382.888 63.81 B25 Geometriepunkt
8241274 4482137.218 5741527.225 61.753 025 Anschluss
512 4482291.826 5741411.679 65.193 025 Anschluss
511 4482291.689 5741410.382 65.207 025 Anschluss
110 4482390.254 5741287.724 66.728 025 Anschluss
Zur Kontrolle und Genauigkeitssteigerung sollten mindestens vier Anzielungen für einen verdeckten Punkt vorgenommen werden, das Programm verarbeitet beliebig viel Anzielungen. Es ist unerheblich ob sich der verdeckte Punkt unterhalb, oberhalb seitlich oder hinter dem Reflektor befindet.
Zentrierte Beobachtungen und Koordinaten werden optisch hervorgehoben. Das Programm erzeugt immer eine Protokolldatei mit dem Zusatz *.LST:
Kugelzentrierung Punkt 20001
3 Punkt Umkreis Lösung XM= 6.393 YM= 0.512 ZM= -1.641 R 1.500
Analytische 4 Punkt Lösung XM= 6.391 YM= 0.517 ZM= -1.646 R 1.494
Ausgleichung 20001
X0= 6.3923 Y0= 0.5180 Z0= -1.6573
dx= -0.0009 dy= -0.0006 dZ= 0.0058
XM= 6.3915 YM= 0.5174 ZM= -1.6515
m0= 0.0002
mXM= 0.0002 mYM= 0.0002 mZM= 0.0001
20001 vR 0.0002 NV 3.9
20001 vR -0.0001 NV -1.0
20001 vR 0.0002 NV 2.6
20001 vR 0.0000 NV 0.7
20001 vR -0.0003 NV -2.8
20001 vR 0.0000 NV -0.3
20001 vR -0.0001 NV -0.9
20001 vR -0.0001 NV -1.3
20001 vR 0.0001 NV 1.6
20001 vR 0.0001 NV 2.2
20001 vR 0.0001 NV 2.2
20001 vR 0.0001 NV 2.1
Polarkoordinaten des Kugelmittelpunktes
20001 RI 5.1425 DI 6.622 ZD 116.0476 RF 0.00
Kugelmittelpunkt polar anhängen
PS 602081 Y 4482251.883 X 5741460.360 Z 65.873 iH 0.000
PF 511 Y 4482291.689 X 5741410.382 Z 65.207
r0 9.3976 o 147.7843 S 63.8942 fS 0.0012 dM -18.19 ppm
Koordinaten des Kugelmittelpunktes
20001 Y 4482256.204 X 5741455.622 Z 64.222
Liegen mindestens vier Zielungen vor, wird eine analytische 4 Punktlösung für die Zentrierkugel berechnet. Der dabei geschätzte Radius sollte nicht wesentlich von der Reflektorhöhe abweichen. In der nachfolgenden Ausgleichung wird immer die tatsächlich angegebene Reflektorhöhe benutzt.
Die Methode funktioniert auch mit einem beliebig abgewinkelten Reflektorträger wenn die Entfernung zwischen Prismenmitte und Reflektorträgerspitze bekannt ist. Bei Tachymetern ohne koaxialen Entfernungsmesser muss auf eine sorgfältige Anzielung und Ausrichtung des Reflektors geachtet werden.
Programm und Quellcode mit Beispieldatensätzen stehen in Kanalstab.zip.