Logo PTB
Symbolbild "Zeitschriften"

Eine Basis für lange Strecken

Besonders interessant für:
  • Hersteller von geodätischer E ntfernungsmesstechnik
  • Institute für Ingenieurgeodäsie
  • Ingenieurbüros
  • Vermessungsämter

Elektrooptische Distanzmesser können auf einer neu ausgestatteten Kalibrierbasis der PTB mit geringer Unsicherheit für Anwendungen unter Umgebungsbedingungen kalibriert werden. Die mit umfassender Umweltsensorik, klimatisiertem Labor und Laserschutzmaßnahmen ausgestatte Strecke bietet zudem Nutzern die Möglichkeit, geodätische Messtechnik bereits im Entwicklungsstadium zu verifizieren und zu optimieren.

Verifizierung eines EDMs in der Entwicklungsphase auf der 600-m-Kalibrierbasis. Die Pfeiler sind mit Zentrierungen ausgerüstet, die Temperatursensoren mit weißen Schutzhauben versehen. Die Feuchtesensoren sind an den Messhäuschen angebracht. Aus Laserschutzgründen ist der Zaun mit blickdichter Folie verkleidet.

Erdrutschgefährdete Gebiete, mögliche zukünftige nukleare Endlager, aber auch Regionen mit geowissenschaftlich interessanten tektonischen Eigenschaften werden weltweit mithilfe von geodätischen Netzwerken auf Positions-/ Lageveränderungen überwacht, wobei häufig Änderungen von wenigen zehntel Millimetern pro Jahr detektiert werden sollen. Aber auch im klassischen Vermessungswesen, z. B. zur Katasterarbeit in wertvollen Innenstadtlagen, werden zunehmend entsprechende Anforderungen an die Genauigkeit der Messung gestellt. Dafür werden insbesondere elektrooptische Distanzmesser (EDM) verwendet, zu deren Verifizierung und Rückführung üblicherweise Referenzstrecken dienen. Bei den geforderten Genauigkeiten müssen diverse Einflussfaktoren auf die bei optischen Distanzmessungen verwendete Größe, die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts, genau kontrolliert werden, etwa Luftdruck, Temperatur und Luftfeuchte. Damit beispielsweise bei einer Messung über eintausend Meter eine Genauigkeit von 1 mm erreicht werden kann, muss die mittlere Temperatur entlang der gesamten zu prüfenden Messstrecke mit einer Genauigkeit von 1 K bekannt sein.

Die von der PTB entwickelte, weltweit einmalige Kalibrierbasis ermöglicht erstmals entsprechende Genauigkeiten. Die aus den 1970er Jahren stammende 600-m-Pfeilerstrecke der PTB wurde mit einem umfangreichen kalibrierten Sensornetzwerk ausgerüstet. 60 Temperatursensoren, 6 Feuchtesensoren sowie mindestens 2 Drucksensoren ermöglichen es, die effektiven Parameter entlang des Strahlenweges alle 30 Sekunden mit geringen Unsicherheiten neu zu bestimmen. Auf der Strecke können die wichtigen Korrekturfaktoren eines EDMs unter optimalen Bedingungen rückführbar mit erweiterten Unsicherheiten von 61 μm für die Offsetkorrektur bzw. 8,2 ∙ 10–7 für die Maßstabskorrektion ermittelt werden. Zur Aufnahme empfindlicher Lichtquellen, die bei Entfernungsmessern der nächsten Generation eingesetzt werden, ist die Kalibrierbasis am ersten Pfeiler mit einem klimatisierten Laborcontainer ausgerüstet. Die Kalibrierbasis steht auch Vermessungsingenieuren, Firmen und Vermessungsämtern für eigene Messungen zur Verfügung.

Ansprechpartner:

Florian Pollinger
Fachbereich 5.4 Interferometrie an Maßverkörperungen
Telefon: (0531) 592-5420
florian.pollinger(at)ptb.de

Wissenschaftliche Veröffentlichung:

F. Pollinger, T. Meyer, J. Beyer, N.R. Doloca, W. Schellin, W. Niemeier, J. Jokela, P. Häkli, A. Abou-Zeid, K. Meiners-Hagen: The upgraded PTB 600 m baseline: a high-accuracy reference for the calibration and the development of long distance measurement devices. Measurement Science and Technology 23, 094018 (2012)