GPS Steuerung von Baumaschinen

[haegar 0]

Hallo,

ich verbringe einen großen Teil meiner Zeit mit der Installation, Inbetriebnahme und Einweisung von solchen Systemen.

Mit der Genauigkeit ist das so eine Sache: Bei reinen GPS-Systemen liegt die Genauigkeit bei den hier erwähnten +- 2-3 cm. Durch die zusätzliche Verwendung von Glonass wird diese allerdings (durch den anderen Inklinationswinkel der russischen Satelliten) noch genauer. Die praktische Genauigkeit durch 2-maliges Abgleichen der Höhen an einem Festpunkt liegt beim Grader bei ca. 1 cm.

Noch genauer wird's durch die Verwendung von mmGPS. Dabei werden die Höheninformationen aus dem GNSS-System mit einem Zonenlaser überlagert, wodurch die namengebende Millimetergenauigkeit entsteht. Die Besonderheit dabei ist, dass die Laserstrahlen fächerförmig ausgestrahlt werden, wodurch ein Höhenband von bis zu 10 m abgedeckt werden kann, in dem die Maschine oder auch der Vermesser arbeiten kann. Die Reichweite liegt dabei bei rund 400 Metern und es können bis zu 4 Zonenlaser gekoppelt werden. Die praktische Genauigkeit beim Einsatz auf einer Raupe! (Cat D5) lag mit Tachy nachgemessen bei 5 mm.

Der Vorteil bei GPS-Systemen ist, dass ich lediglich eine Basisstation benötige, die die Korrekturdaten sendet, welche von beliebig vielen Maschinen auf der Baustelle verwendet werden können. Bei einer Steuerung über Totalstation benötigt jede Maschine ihr eigenes Gerät. Zudem wird eine Basisstation nur einmal eingemessen und muss nicht jeden morgen durch Anzielen verschiedener Referenzpunkte (potentielle Fehlerquelle) neu eingestellt werden bzw. beim Verlassen des Arbeitsbereichs neu eingenordet werden. Ausserdem ist keine Sichtverbindung erforderlich wenn GPS-Steuerung verwendet wird.

Ferner ist die Kontrolle an jedem beliebigen Punkt im Geländemodell möglich, der Vermesser spart eine Menge Absteckarbeit und auch hier wird eine potentielle Fehlerquelle ausgeschaltet.

Durch die Tatsache dass der Maschinist zu jedem Zeitpunkt weiss wo er ist und wie das spätere Gelände auszusehen hat gibt es weniger Unklarheiten und durch die automatische Schildsteuerung bei Raupe und Grader kann die Feinplanie mit einer deutlich höheren Geschwindigkeit hergestellt werden als von Hand und mit ständiger Kontrolle (Schnur oder Vermesser). Die fertigen Höhen können so ohne nochmaliges Nachschieben erreicht werden, das Material muss nur einmal bewegt werden. Dadurch werden Zeit und Kosten gespart.

Allerdings: Die Steuerung kann noch so gut sein, der Maschinist muss diese kontrollieren und sein Material so verteilen wie er es braucht. Ein guter Maschinist ist durch keine Steuerung zu ersetzen !!!

So, mehr fällt mir erst mal nicht ein...

[haegar 0]

Bordrechner (3D-Controlbox)

Im oberen Bildschirmbereich ist ein Teil des Geländemodells zu sehen (sehr kleiner Ausschnitt gewählt).
Unteres Fenster zeigt den Querschnitt des Modells.

Auf den unteren Feldern sieht man die Offsets und den Auf- bzw. Abtrag zur Sollhöhe (links), rechts ist die Querneigung zu sehen.

Bedienung des ganzen geht über den Bildschirm (Touchscreen) und ist auch für Computerlaien einfach zu erlernen.

[haegar 0]

Hier ein Baggersystem mit Dual-Antenne

[haegar 0]

Hier eine nicht ganz so aufgeräumte Installation, aber immer noch deutlich übersichtlicher als bei anderen Systemen

[Vermesser 0]

Das ist wirklich mal eine gute Beschreibung. Ich finde auch das beide Systeme, sowohl GPS als auch Totalstationsteuerung eine feine Sache sind, Kosten sparen können und eine hohe Genauigkeit erzielen können. Aber wie schon gesagt, die beste Steuerung ersetzt keinen Maschinisten, das kann ich nur bestätigen.
Probleme gibt es aber immer wieder durch eine oberflächliche und fehlerhafte Planung. Wenn während des Einsatzes Plandaten geändert werden und diese neu in die DGM's eingearbeitet werden müssen. Das macht schon manchmal jede Menge Mehrarbeit. Ganz ohne Absteckung geht es aber zum Glück auch nicht, der Auftraggeber möchte schon sehen welche Station, welche Höhen. Eine einfache Kontrolle mit Maßband und Nivelliergerät sollte schon jederzeit vor Ort möglich sein, auch ohne Anwesenheit eines Vermessers.
Trotzdem die Automatische Steuerung von Baumaschinen ist schon eine feine Sache und von Laien wird dies immer wieder bewundert.