StudiumAbschlussarbeiten
Sensitivitätsanalyse zur geometrischen Untersuchung des Unsicherheitsmodells von TLS-Messungen

Sensitivitätsanalyse zur geometrischen Untersuchung des Unsicherheitsmodells von TLS-Messungen

Betreuung:  Hamza Alkhatib, Bianca Gordon (Leica Geosystems AG, Heerbrugg)
Bearbeitung:  Franziska Altemeier
Jahr:  2018
Laufzeit:  03/2018 - 09/2018
Ist abgeschlossen:  ja
Abbildung: Testfeld zur Überprüfung von TLS im Felde (ISO 17123-9).

Im Rahmen der Masterarbeit wurde das neue Prüfverfahren für terrestrische Laserscanner (TLS) nach ISO 17123-9 vorgestellt und hinsichtlich seiner Leistungsfähigkeit hin untersucht. Die Bedeutung dafür resultiert daraus, dass TLS zunehmend in einer Vielzahl von geodätischen Anwendungen eingesetzt werden, in denen oft Genauigkeiten in der Größenordnung von wenigen Millimetern oder kleiner gefordert werden. Um dieses Genauigkeitsniveau sicherzustellen, muss der TLS regelmäßig überprüft werden, um den Einfluss systematischer Messfehler und -abweichungen, die sich aus dem Gerät ergeben, zu erkennen. In der ISO-Norm 17123-9 für TLS wurde dafür ein standardisiertes Feldprüfverfahren entwickelt. Wird in der Überprüfung festgestellt, dass gewisse Anforderungen nicht eingehalten werden können, ist im Nachgang eine Kalibrierung des Gerätes durch den Hersteller durchzuführen. Um die Leistungsfähigkeit des neuen Prüfverfahrens beurteilen zu können, wurden die Vorgaben aus der ISO-Norm 17123-9 in einer Closed-Loop-Simulation umgesetzt und die Auswirkungen von Variatio-nen der vorgesehenen Messkonfiguration analysiert. Zugleich wurden sechs ausgewählte systematische Messabweichungen des geometrischen Fehlermodells von Muralikrishnan et al. (2015) simuliert. Zunächst wurde auf dieser theoretischen Ebene gezeigt, dass die Höhe der hochliegenden Zielmarke sowie die Lage des TLS, in der die Zielmarken gescannt werden, maßgebliche Kriterien für die Sensitivität der Messkonfiguration darstellen. Für jeden der untersuchten Parameter konnten zudem sensitive Strecken innerhalb des Messaufbaus identifiziert werden. Die Validierung der Simulationsergebnisse erfolgte zudem anhand von realen Messdatensätze, die von der Leica Geosystems AG zur Verfügung gestellt werden. Die Besonderheit liegt dabei darin, dass durch den Hersteller gezielt Parameter verfälscht werden konnten, die dann durch der Prüfverfahren aufzudecken sind. Zusammenfassend konnte im Rahmen der Abschlussarbeit gezeigt werden, dass das neue und gerade international verabschiedete Prüfverfahren für TLS sehr leistungsfähig ist und zum festen Bestandteil bei der Prüfung von TLS werden sollte.