Leica Nova MS50 MultiStation

Transkript

1 Leica Nova MS5 MultiStation Schnelle, leise Piezo-Triebe, Touch Screen, etc. Direkter GNSS Anschluss 2 Kameras Fernsteuerung 3D Onboard Scanning 1 3. Jan. 214 W.Hardegen

2 Leica Nova MS5 MultiStation WFD Reichweite: 2 m reflektorlos 1 m auf Prisma Höchste Genauigkeiten: 1 Winkel 1mm + 1.5ppm (Prisma) 2mm + 2ppm (reflektorlos) kombiniert die neuesten und besten verfügbaren Technologien 2

3 Leica Nova MS5 MultiStation Scan-Modi Variable Scan-Modi mit bis zu 1 Punkten pro Sekunde Kombination: Geschwindigkeit - Genauigkeit 3 * Object in shade, sky overcast, static target object

4 Leica Nova MS5 MultiStation Scanning RGB Einfärbung und 3D Sicht der Punktwolke auf der MultiStation 4

5 Leica Nova MS5 MultiStation Scanning Mit Hilfe von standard Setup-Routinen (Rückwärtsschnitt, Anschlusspunkt, Freie Stationierung, etc. ) werden Punktwolken automatisch georeferenziert: 5

6 WFD Wave Form Digitizer Einführung 6

7 WFD Mess-Prinzip Time-of-flight und Phase-shift Time-of-flight WFD im Prinzip ein Time-Of- Flight Mess-System mit den guten Eigenschaften des Phase- Shift Systems: TOF= grosse Reichweite, schnell Time of laser pulse is detected Phase-shift Die Distanz wird über die Phasenverschiebung und die Anzahl der Wellenlängen bestimmt: = genau, kleiner Laserspot Phase Shift l Nr. of Wavelengths 7

8 WFD: Optimierung der Möglichkeiten Kompromiss aus den Rahmenbedingungen: Möglichst GROSS: Grosse Reichweite Möglichst viele Pulse Pulse möglichst schmal Hohe Puls-Energie Möglichst gering: Grosse Laserspitzenleistung Laser-Typ, Kosten Lasersicherheit Stromverbrauch Elektronik, Signal-Analyse 8

9 WFD Prinzip Sendepuls Startpuls (interner Pfad) Sender Stopppuls (vom time Ziel reflektiert) Empfänger Anders als TOF sendet der WFD Pulse kontinuierlich aus: Sendepuls-Rate 5kHz 2MHz Abtastung des Empfangssignals MS5 : 5 MHz Distanzbestimmung aus Abtastwerten 2 ns : 3 mm Feindistanzbestimmung per Algorithmus.1 mm :.7 ps 9

10 Akkumulierung im Vergleich zum Einzelschuss Einzel-Puls Akkumulierung 1 pulse with 1 nj (1 1 MHz) 1 pulse with.1 nj (1 1 MHz) 1 SNR = 6 1 SNR = Relevanter Bereich des Signals Akkumuliertes Signal 1 SNR = 6 1 SNR =

11 Laser Tastverhältnis (Duty cycle) T On T Rep Schmaler Puls höhere Messgenauigkeit Kürzeste Pulsdauer heutiger Laserdioden ca. 3ps Kleines Tastverhältnis bessere Sensibilität bei fixer Durchschnittsausgangsleistung Tastverhältnis = T On T Rep 11

12 Laser Tastverhältnis Vergleich MS5 WFD TS15 Phasenmesser C1 Schwellwert Laufzeit Schussrate 2 MHz 1 MHz 5 khz Durchschnitts- Leistung 2 mw 5mW 1.5 mw Pulsenergie 1 nj.5 nj 3 nj Pulsbreite 1 ns 1 ns.3 ns Tastverhältnis.2 % 1 %.15 % Spitzenleistung 1 W 5 mw 1 W 12

13 Laser Tastverhältnis Vergleich MS5 WFD TS15 Phasenmesser C1 Schwellwert Laufzeit Akkumulation ja ja nein Lasertastverhältnis konfigurierbar hoch niedrig Laser-Klasse 1 (Prism) / 3R (RL) 3R 3R Gleicher optischer Start und Stopp Puls Eine Elektronik für Start und Stopp Kanal Signalverarbeitung ja nein ja ja ja nein Hohe Anforderungen (Signalanalyse) Niedrige Datenrate & Bandbreite Niedrig Datenkomplexität 13

14 Eindeutigkeit: Gleiches Problem wie beim Phasenmesser: 1 1 Gesamtes Zeitsignal 12 Akkumuliertes Signal Signal Amplitude Signal Amplitude ns? 16ns? 26ns? Pulsrate/ Modulation Eindeutigkeit WFD (MS5) 5KHz-2MHz 75m-3m Phasenmesser 1MHz 1.5m Lösung Verschiedene Pulsraten Variable Modulationsfrequenzen 14

15 1 Lösung: Verschiedene Laserpuls-Raten / (1-9) = 1 Loop Signal Amplitude Signal Amplitude (7-1)+1*1 = Signal Amplitude Signal Amplitude (8-1)+1*9 =

16 WFD versus Time-Of-Flight und Phase-Shift WFD TOF Phase-Shift Genauigkeit V Mess-Zeit V Punktrate Reichweite Spotgrösse Besonderheit V=Variabel, konfigurierbar: weit und genau, bzw. schnell und etwas ungenauer Keine Messung, wenn Signal zu Rauschverhältnis (zu) klein ist. 16

17 Original Leica Zubehör Original Accessories: Material matters!

18 Original Zubehör Reflektoren Professional 5, 3 and 1 series Eigenschaft: Verminderung: Verbesserung: Glas Qualität Streulicht, Brechung Signalstärke, Reichweite Winkel, Kanten Prismen Winkelfehler Rückstrahlung zum EDM Kupferbeschichtung Streulicht Signal, Reichweite (+33%) Schutzschicht Schäden Lebensdauer Anti-Reflexbeschichtung (bläuliche Schicht)) Prismenzentrum, Stehachse weniger Fehldistanzen, Boomerang Distanzfehler Reflexionen im Nahbereich bis 2m Genauigkeit, Additionskonstante 18

19 Original Zubehör Transparente Wahl Professional 5, 3 and 1 series 5er Serie für höchste Ansprüche Torsion, Hysterese (Dreifüsse, Stative,...) Stabilität (Einsinken von Stativen,...) Qualität (Messungen, Lebensdauer,...) Zuverlässigkeit: (Speicherkarten, USB Sticks,..) 19

20 Leica Geosystems - when it has to be right Besten Dank! Thank you! 2