Berührungslose Lasermesssysteme

Anwendungen in der Straßenvermessung

Der Laser zur berührungslosen Erfassung des Straßenzustandes

Das an einem Fahrzeug (LKW oder Kleintransporter) angebrachte Lasermesssystem ermöglicht bei einer Fahrgeschwindigkeit bis zu 80 km/h die berührungslose Erfassung folgender Zustandsgrößen:

  • Querprofil der Straße
  • Längsebenheit der Straße
  • Textur des Straßenbelages

Die hohe Messfrequenz der Sensoren und somit hohe Fahrgeschwindigkeit des Messfahrzeuges hat folgende Vorteile:

  • keine Behinderung des fließenden Verkehrs
  • kein zusätzliches Begleitfahrzeug erforderlich
  • hohe Messleistung von bis zu 300 km/Tag

Alle Messdaten der Sensoren werden zentral in einem PC im Fahrzeug erfasst und geschwindigkeitsneutral über einen inkrementalen Weggeber getriggert. Die Fahrzeugposition wird über ein GPS System erfasst und den Daten zugeordnet. Die Beeinflussung der Messwerte durch den Wank- und Nickwinkel des Fahrzeugs wird durch ein GPS gestütztes Kreiselsystem korrigiert.

Die Lasersensoren sind so ausgelegt, dass sie auch bei nasser Straße messen können.


Querebenheit

Für die Erfassung des Straßenquerprofils sind auf einem Geräteträger vor dem Fahrzeug 33 Lasersensoren in einem Abstand von 100 mm quer zur Fahrtrichtung angeordnet. Der Messbalken verfügt auf der dem Fahrbahnrand zugewandten Seite über einen motorisch einklappbaren Teil des Messbalkens. Hierdurch ist die Messung und Durchfahrt durch schmale Straßen möglich, ohne dass das Fahrzeug umgerüstet werden muss. Die Messwerte aller Sensoren werden synchron einmal pro 0,01m aufgezeichnet; je 0,1m wird ein Querprofil ausgewertet. Zur Lagekorrektur der Messwerte dient ein GPS - gestütztes Kreiselmesssystem.




Längsebenheit

Zur Erfassung der Längsebenheit ist zwischen dem Vorder- und Hinterrad (bei Kleintransportern neben dem Fahrzeug) ein starrer Messbalken mit 4 OPTImess Lasersensoren angeordnet. Der Abstand der Sensoren untereinander ist so gewählt, daß immer drei Sensoren zur Berechnung eines Wellenlängenbereichs herangezogen werden. Die Auswertung der von den Sensoren aufgezeichneten Messwerte erfolgt nach der Wandersehnenmethode, einem schon lange bekannten mathematischen Verfahren zur Wellenlängenbestimmung. Durch die optimal ausgewählten Sensorabstände ist es so möglich, Wellenlängen im Bereich von 0,25 bis 50 m zu bestimmen.


Textur der Fahrbahnoberfläche

Durch den Einsatz eines extrem schnellen Lasersensors mit spezieller Intensitätsregelung ist es möglich, eine sehr hohe Messpunktdichte der Straßenoberfläche aufzunehmen. Die Auswertung der "Mikro-Struktur" der Straße läßt zusammen mit den Ergebnissen der Reibwertmessungen eine Aussage über die Griffigkeit der Straße zu.


Weithin können mit OPTImess Lasersensoren folgende Messaufgaben aus dem Straßenwesen gelöst werden:

  • Bewegungen von Autobahnbetonplatten bei der Überfahrt
  • Einsenkungen im Asphalt unter Last
  • Erfassung der Mikrostruktur der Straße durch eine mobile Messeinrichtung



Messung des Querprofils OPTImess zur Strassenvermessung RoadSTAR




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