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A vec les progrès de l’électronique, la diminution de la taille des distancemèt

A vec les progrès de l’électronique, la diminution de la taille des distancemètres allait permettre de les asso- cier au théodolite. Tout d’abord en les fixant au-dessus de la lunette, puis ensuite, en les incorporant au théodolite avec une mesure coaxiale par la lunette. Il faut y ajouter la mesure électronique des angles et les progrès de l’informa- tique permettant aussitôt l’enregistrement de ces mesures dans un carnet électronique que l’on vidait sur un ordinateur dès le retour au bureau. Le théodolite électronique, appelé aussi station totale, était né. Hormis les hauteurs de voyant, tapées manuellement par l’opérateur, plus de fautes de trans- cription ! Mais surtout un gain énorme de temps et la sup- pression du fastidieux travail de retaper sur le clavier de l’or- dinateur les observations notées manuellement sur le terrain. Mais, ce terme de “station totale” employé par les construc- teurs et repris par la plupart des utilisateurs ne fait pas l’una- nimité. Pour le Professeur Rudolf STAIGER, tachéomètre ou théodolite électronique serait mieux adapté. Revue XYZ • N° 111 – 2e trimestre 2007 31 Les théodolites électroniques ou stations totales La documentation fournie par certains constructeurs à la pointe du progrès semble contenir des contradictions, parfois inexactitudes, qui n’ont pas facilité mes recherches. Le résul- tat de celles-ci n’est donc pas absolu. Les premiers appareils En 1970, ZEISS Oberkochen avait sorti le SM11, à l’étude depuis 1968. Ce tachéomètre mesurait les angles classique- ment, mais, première mondiale, il comportait un distance- mètre Infrarouge intégré, dont les deux optiques d’émission et de réception étaient coaxiales avec la lunette (voir le para- graphe sur les distancemètres à onde infrarouge). Autre innovation, l’origine du cercle vertical était commandée par un compensateur pendulaire et non une nivelle. Ce petit bijou pesait 20,5 kg, plus 2,5 kg pour la batterie et 1,5 kg pour le trépied. Il fallait une claie de portage et de sérieuses apti- tudes physiques pour le transporter entre les stations ! Topographie : un demi-siècle d'évolution technologique partie 2/4 Paul COURBON ... Mais, depuis 1968, ce constructeur travaillait sur le prototype d’un autre tachéomètre permettant en plus la lecture auto- matique des angles et l’enregistrement des mesures : le Reg ELTA 14 (abréviation de REGistriern des ELektrisches TAchymeter). Ce gros appareil gris et peu esthétique était extérieurement le frère jumeau du SM1. Comme lui, il com- portait le même distancemètre Infrarouge intégré, coaxial avec la lunette. Les mesures étaient faites automatiquement après pointé et commande par un déclencheur souple. Elles étaient enregistrées sur bandes perforées ! L’électronique était encore en gestation, aussi de nombreuses parties du procédé de lecture relevaient de l’électromécanique, d’où l’appellation “Elektrische”. Nous verrons plus loin le principe général des lectures angulaires. Le prototype de 1968, abou- tit à un modèle commercialisé en 1972, en petit nombre il est vrai. Cette année-là, un modèle adapté servit à toutes les déterminations des épreuves de lancer, lors des jeux olym- piques de Münich. Il fut aussi employé par le cadastre alle- mand. Identique extérieurement au SM11, il pesait lui aussi 20 kg nu ! La portée maximale de son distancemètre variait de 500 m avec un prisme, à 1200 m avec sept prismes. La pré- cision des mesures de distance était de 5 à 10 mm. Le doute plane quant au Geodimeter (AGA) dont le modèle 700/710, présenté en 1971/1972, a été qualifié par le construc- teur de première station totale. Un auteur lui attribue un dis- tancemètre. Mais, sur la photo d’époque, la lunette du théo- dolite semble beaucoup trop fine, pour être associée à un dis- tancemètre coaxial. Il faut dire qu’en 1971 le distancemètre était encore un appareil très volumineux. Il n’y a pas non plus de place au-dessus de la lunette pour en fixer un. Dans le doute, je préfère ne pas classer ce modèle comme sta- tion totale. Mais, innovation très importante, les mouvements angulaires sont mesurés électroniquement et enregistrés sur le Geodat, que Geodimeter présente encore comme premier enregistreur de mesures. Je n’ai pu avoir de Trimble, qui a racheté Geodimeter, aucun détail sur la réalisation de cet appareil, ainsi que sur l’enregistrement et le stockage des données. De ce fait, je laisse au Reg ELTA 14 le titre de pre- mière station totale. Revue XYZ • N° 111 – 2e trimestre 2007 32 LES INSTRUMENTS DE MESURE Les théodolites électroniques ou stations totales Le Reg Elta 14. On voit la grosseur de la lunette, à laquelle est intégré le distancemètre coaxial. En haut à droite, la fenêtre où les mesures peuvent être lues une à une. En bas à droite, la petite fenêtre où peuvent être introduits les paramètres du chantier ou des visées. L’électronique n’est pas encore miniaturisée et l’ensemble est très gros. Sous le trépied, dans la caisse, la bande perforée où étaient enregistrées les mesures. © Zeiss En 1968, début de l’association théodolite-distancemètre : un DI 8 monté sur un T2. On voit au sol l’imposant coffret où sont traités les signaux et effectués les calculs. © Archives auteur ... Le Zeiss SM4, petit tachéomètre qui comme le SM11, mesure les distances électroniquement et les angles optiquement. De la génération suivante, sa taille a diminué et l’affichage de la distance se fait par LED. La nouvelle génération Les progrès de l’électronique, avec la miniaturisation des appareils de mesure, permet de produire à partir de 1977 des appareils moins encombrants, plus légers et plus perfor- mants, se rapprochant des stations totales actuelles. Les pro- grès de l’informatique permettent un meilleur enregistrement et un meilleur stockage des données. En 1977, Hewlett Packard (HP) commercialise sa première sta- tion totale HP 3820A qui mesurait électroniquement distances et angles. Mais elle n’eut pas grand succès et après le lance- ment du modèle 3821, HP abandonna la filière. Wild (aujour- d’hui Leica) lance sa première station totale TC1 en 1978. Sur la photo d’époque, la lunette et le distancemètre étaient coaxiaux, les mesures pouvaient soit être notées à la main, soit être enre- gistrées sur une cassette externe. A la même époque, Zeiss Oberkochen lance ses stations ELTA 2, puis ELTA 4, les obser- vations étaient enregistrées sur carnet électronique externe. Chez Wild, le théodolite T 1000 succéda au TC1 en 1981. Il était couplé au carnet électronique GRE3 et à un distance- mètre (DI 1000 ou 2000) monté au-dessus de la lunette et non plus coaxial. Ce distancemètre non intégré pourrait sembler un recul technique. En fait, il était dicté par les conditions du marché de l’époque, certains utilisateurs ne faisant que de la triangulation et voulant éviter le surcoût d’un distancemètre onéreux ! On séparait donc le distance- mètre du théodolite. Quant au carnet GRE3, il permettait la codification et l’intégration d’un système de points, en vue de leur implantation. Dans le modèle TC 2000, produit de 1983 à 1987 on voit réappa- raître un distancemètre coaxial avec la lunette, le menu est inté- gré. Mais, pendant de nombreuses années seront encore pro- duites des stations dans lesquelles les excellents distancemètres DI 1000 ou DI 2000 seront montés au-dessus de la lunette. En 1986, Geodimeter commercialise le modèle 400 qu’il pré- sente comme la première station totale programmable. Pourtant, le Wild TC 2000 avait lui aussi un menu intégré. Le Revue XYZ • N° 111 – 2e trimestre 2007 33 Wild TC1, théodolite électronique de la nouvelle génération avec deux versions : une avec enregistrement des mesures sur coffret extérieur et l’autre avec notation manuelle. Le Wild TC 1000 de la génération suivante. Le tachéomètre électronique est associé à un distancemètre démontable DI 1000 qui a une optique d’émission et une de réception. © Photos transmises par Jorg Duedal ... le Wild TC 2000 suit le TC 1000. Il retrouve un distancemètre intégré. Le Geodimeter 422 du début des années 1980. Le distancemètre n’est pas coaxial et comporte encore deux optiques séparées. Le Nikon C 100, tachéomètre de base, acheté par mon cabinet en 1990. Il fonctionnait associé à un carnet électronique externe PSION organiser. © Photos transmises par Jorg Duedal prisme, il transmet toutes ses instructions à la station. De nouvelles versions avec d’autres développements et d’autres constructeurs ont suivi. Cependant, à coté des stations robotisées existent aussi les stations motorisées qui ne sont pas commandables de l’extérieur, mais qui peuvent rechercher et se pointer sur un prisme. Plusieurs types de stations motorisées existent : • Les stations manuelles avec motorisation assistée. Ils peu- vent rechercher un prisme après avoir été grossièrement orientés ou se mettre dans une direction dont on a pro- grammé les angles, mais ils ne peuvent pas être télécom- mandés. Ce sont les Leica TCM 1800, les séries S de Zeiss, 600 AF de Topcon, R 100 de Pentax, TPS 5000 de Leica. Ces stations motorisées sont utiles pour des auscultations ou mesures de stabilité. • Dans les stations motorisées, il y a deux types de recherche automatique d’un objectif : les servothéodolites associés à une vidéocaméra. Ce sont les séries TM 3000 de Leica, ou E2-SE et ST de Kern. La recherche uploads/Litterature/ article-411107.pdf