Проблема определения местоположения под землёй появилась практически одновременно с идеей освоения подземного пространства. В настоящее время при строительстве тоннелей различного назначения широкое распространение получили автоматические навигационные системы. Они позволяют определять пространственное положение тоннелепроходческого комплекса в реальном времени, что значительно увеличивает скорость, точность и качество возводимого сооружения.
Наибольшее распространение получили три системы навигации: SN-PAi (Россия), SLS (Германия, VMT GmbH) и ACS-II (Германия,TACS GmbH).

Система навигации SN-PAi

Система SN-PAi разработана российскими специалистами Леоновым Александром Григорьевичем и Стафеевым Геннадием Михайловичем.
В её состав входят:

1. Тахеометр — робот фирмы «Leica» серии 1100 или 1200 ;
2. Проводная или радиомодемная связь между тахеометром и промышленным ноутбуком;
3. Двухосевой инклинометр ИЛМ-01 ;
4. Промышленный ноутбук (обязательно с двумя com-портами и портом LPT);
5. Две мотопризмы с креплением;
6. Блок питания мотопризм, инклинометра, радиомодема и компьютера;
7. Оригинальное программное обеспечение, основанное на действующей в РФ ИНСТРУКЦИИ ПО ГЕОДЕЗИЧЕСКИМ И МАРКШЕЙДЕРСКИМ РАБОТАМ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙ — ВСН 160-69.

Работа системы основана на определении электронным тахеометром абсолютных координат (X, Y, Z) двух мотопризм и расчёте через эти данные пространственного положения ножа, хвоста и передней базовой точки щита и их смещения относительно проектного положения.

Система навигации SLS

Система SLS разработана специалистами немецкой компании VMT GmbH.

В её состав входят:

1. Тахеометр (обычно «Leica») со встроенным лазером или лазерной насадкой;
2. Активная мишень ELS с интегрированным инклинометром;
3. Модем/конвертер UPS (yellow box);
4. Кабели питания/передачи данных;
5. Распределительный щит SLS-T;
6. Персональный компьютер с оригинальным программным обеспечением.

Работа системы основана на определении электронными палетками активной мишени относительных координат точки лазерного луча, при помощи программного обеспечения их пересчёт в абсолютные координаты и определение смещения от проектного положения ножа, хвоста и передней базовой точки щита.

Система навигации ACS II

Система ACS II разработана специалистами немецкой компании TACS GmbH.
В её состав входят:

1. Тахеометр (обычно «Leica») со встроенным лазером или лазерной насадкой;
2. Видео мишень;
3. Модем/конвертер UPS (yellow box);
4. Кабели питания/передачи данных;
5. Двухосевой инклинометр;
6. Распределительный щит;
7. Промышленный компьютер с оригинальным программным обеспечением.

Работа системы основана на определении относительных координат лазерных точек, на двух палетках мишени (одна из прозрачного оргстекла, вторая не прозрачная) при помощи двух высокоточных видеокамер, и их дальнейший перерасчёт программой в абсолютные координаты, с последующим определением смещения от проектного положения ножа, хвоста и передней базовой точки щита. На небольших проходческих комплексах, в стеснённых условиях, вместо блока видео мишеней стандартного размера применяются мини (200x400x170mm) и микро (140x300x120mm) блоки видеомишеней.

Ссылки

• SN-PAi — Система навигации призменная, автоматическая, с инклинометром (Россия)
• SLS — Навигационная система фирмы VMT GmbH (Германия)
• ACS — Навигационная система фирмы TACS GmbH (Германия)