Le contrôle du tachéomètre par l utilisateur de

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1 Le contrôle du tachéomètre par l utilisateur de Rudolf Staiger DVW - Gesellschaft für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement Internation Federation of Surveyors Féderation Internationale des Géomètres Internationale Vereinigung der Vermessungsingenieure

2 Contenu 1. Introduction et motivation 2. Tests pour les mesures de type BlackBox 3. Processus en 4 étapes de la FIG (Commission 5) de ISO Procédure de tests terrain 5. Exemples Vérification de la mensuration au NRW Tests 3D pour Laserscanner 6. Fazit

3 Mesures le point de vue de l utilisateur Black box L'utilisateur utilise les instruments comme une Black box et comme un grand logiciel 80% de nos mesures ne sont pas contrôlées! Cycle de vie des produits (3 5 ans) sont trop courts! L'utilisateur est convaincu de l'exactitude des résultats Il ne se soucie pas des tests réguliers de l'équipement de mesure!

4 Mesures Le point de vue des fabricants Mesurer est facile Concentration des producteurs Piraterie de produits! Pourquoi choisir un nouveau produit...? Nouvelles fonctionnalités ou améliorations Composants éléctroniques plus disponibles Réduction des coûts de production Tous les produits techniquement envisageables... n apparaissent pas nécessairement sur le marché! 1. Niveau automatique 2. Distance-mètre de précision ME 7000 Kern Mekometer ME 5000

5 Tachéomètres actuels Instruments très productifs! Précis - fiable - rapide Technologie de mesure complexe, facile à utiliser Malgré la boîte noire, il est judicieux et utile d avoir une idée Dommages Mais cela ne signifie pas que toutes les mesures sont... réalisées sont sans écarts!!! d erreurs potentielles et des écarts... Vieillissement Mauvaise opération Usure Transparent-Box Black box But Transparent box

6 Contrôle Termes concernant les contrôles d'instruments Examen Calibrer Ajustement Analyse Est-ce-que les spécifications du fabricant sont respectées? Portée, temps de mesure, logiciels,... Description des écarts Augmentation de la précision Comparer avec les valeurs doit Corrections de valeurs mesurées Afficher les meilleures valeurs de mesure possible Minimisation doit-réel dans l affichage Intervention au sein de l instrument! Forces, faiblesses ou erreurs de la méthode Analyse du système / Composants individuels Description des méthodes de mesure adaptées

7 Termes concernant la qualité des mesures Résolution... Capacité de différencier deux mesures très Proches? ,456 m 123,457 m 123,458 m... Répétabilité Précision... Capacité à répeter les mesures s = 1,2mm... la déviation par rapport à la bonne Valeur? (la plus probable ou exact)? Répétabilité Précision Point juste ou exact Point individuel Point le plus probable Résolution

8 Effort pour contrôler des instruments Avant 1924 Instruments simples Instruments Mécano-optiques Depuis 1990 Système de mesures automatisé 40% 10% 0-5% Mesures Essais et étalonnages

9 Comment se déroule un contrôle? 1 Fonction - Inspection visuelle - Contrôle des fonctions Contrôle de...?? Performance - Observation(s) - Répétition des mesures?? Calibration Examen? Atelier (inspiré par le modèle à quatre phases du Groupe de travail de la FIG 5.5, )

10 Quand devons-nous contrôler? après... Réparation, mise à niveau Transport difficile Domages suspectés Longue période sans mesures (ex. après l hiver) Intervalles réguliers de 6-12 mois Avant des mesures de précision!... seulement parce que c est exigé du mandant?

11 Exigences pour un contrôle Dans le terrain Sans équipement spécial Sans valeurs doit externes = sans labo! = sans piliers, collimateurs, etc 1. Tests des composants c.à.d. détermination d une composante isolée p.ex. Constante d addition, facteur d échelle, erreur de phase cyclique, Inhomogénéité de la phase Cte d add = s 13 (s 12 + s 23 ) + Détermination précise possible + Des valeurs doits ne sont pas toujours nécessaires + L ensemble du modèle et les facteurs individuels doivent être connus!

12 Contrôle du système 2. Contrôle du système Tous les éléments qui peuvent influencer le résultat sont pris en compte Mise à niveau + centrer - Travail de l opérateur - Mesure manuelle - Mesure automatique Angle vertical Hauteur du réflécteur Hauteur d instrument Déviation = E Nominal E mesuré + Aucun modèle fonctionnel requis + Vérification possible de systèmes complexes - Consignes nécessaires! - Quel composant est touché?

13 ISO Field Procedures for Testing Geodetic + Surveying equipment ISO Field procedures for testing geodetic and surveying instruments Part 1:: Théorie Part 2:: Niveaux Part 3:: Théodolite Part 4:: Instruments de MED Part 5:: Tachéomètre éléctronique Part 6:: Laser rotatif Part 7:: Plomb optique Part 8:: Système RTK GNSS Part 9:: Laserscanner terrestre Seulement répétatibilité Pas de précision ++ Principe de l auto-callibration +++ aucune consigne externe!! mais ne fonctionne pas avec facteur d échelle

14 Bases déviation MED - Tachéomètre 1. Système de mesure Cte d addition Facteur d échelle Centrage Phaseninhomogenitäten 2. Conditions atmosphériques Température de l air Pression de l air Luftfeuchte 3. Observateur (utilisateur) a. Mesures Mesure du réflécteur b. Logiciel du tachéomètre Centrage verticalisation Mauvais fonctionnement du logiciel 1 Fabricant 9 Différents types de prismes 5 Différentes cte d addition p.ex Cte d addition

15 Exemple 1 - Vérification du système tachymétrie 1 - état actuel Nordrhein-Westfalen 17,6 Millions d habitants 410 ÖBVI - Öffentlich bestelle Vermessungsingenieure approuvés pour les mensurations officielles 350 ÖBVI- Bureaux Il n y a aucune obligation générale pour l étalonnages! Pratique actuelle pour les contrôles dans la région de NRW Chaque bureau doit prouver la performance de son sytème EDM! Des mesures EDM sont réalisés sur base constituée de pilliers, une fois par an! --Cette disposition s applique depuis la fin des années 1980! ---

16 Test Bochum 1 Phase de mesure 1 Station libre Points de passages Points fixes Station 1ère Etape: Station libre

17 Test Bochum 2 Phase de mesure 2 Orientation à la station Points de passages Points fixes Station 2ème étape: orientation à la station

18 Test Bochum 3 Evaluation Comparaison des coordonnées «avoir» avec les coordonnées mesurées Classification [m]

19 Simulation M28 constante d addition = +10mm Avec déviations systématiques Sans déviations systématiques

20 Différence ancienne et nouvelle métode Ancienne méthode Le système EDM seul est contrôlé Ne sont pas contrôlés: - Réflécteurs Callibration - Mesures d angle des - L opérateur composants - Centrage etc. Nouvelle méthode Le contrôle comprend: - Mesures de distance - Mesures Contrôle d angles du - Centrage système - Fonctionnement correct du logiciel

21 Paramètres d influence Espace de mesures - Réfraction - Vibrations - Interférences optiques Objet mesuré - Grandeur - Orientation - Courbure - Surface Instrument - Distance - Angle - Synchronisation - Callibration Evaluation - Enregistrement - Calcul des éléments géométriques Méthodes de mesure - Géométrie des objets Distances Nombre de scans - Orientation des objets - Avec / Sans tachéomètre

22 Descriptif des deux tests (long - court) Espace de mesure Description Distances longues Distances courtes Nombre de positions 2 2 Nombres de cibles 8 7 Distances des cibles (Min / Max) 1,3 m 37,7 m 1,4 m 14,8 m Visées (Min / Max) 1,6 m 62,3 m 1,6 m 24,5 m Dénivellées Max. ca. 8,5 m ca. 8,5 m

23 Champ d'essai à courte distance - image panoramique

24 Centrage forcé pour l essai Tachéométrie 3D: avec Leica TS30 Précision du point (1s): Précision des distances (1s): 0,3mm 0,4 mm

25 Processus du contrôle Coordonnées des cibles Scan 1 ou 2-passage, simple ou multiple S1_01.txt S1_02.txt Coordonnées doit De S 1 S1_n.txt De S 2 S2_01.txt S2_02.txt S2_n.txt Entrée Calculs Evaluation Contrôle TLS MS- Visual-Basic Sortie Fichier individuel de résultat Ensemble des fichiers résultat Protocole txt

26 Screenshots

27 Processus de décision Oui / Non? Oui Non

28 Résultats du test 1

29 Résultats du test 2 Le scanner a été renvoyé au fabricant pour réparation Diagnotique: Laserpumpe defekt m ~100 ppm Le scanner a été réexaminé Déviations semblables aux précédentes m ~60 ppm Le scanner a été à nouveau renvoyé au fabricant Le scanner a été à nouveau réexaminé Tous les résultats sont dans la tolérance

30 L art de la mesure aujourd hui La maîtrise de l ensemble du processus Planification Validation Budget d incertitude Traitement des données hier Maîtrise de l instrument Contrôle Visualisation Analyse des données Présentation

31 Screenshot from Dersu Uzala Akira Kurosawa, 1975