โหมดการยิงของกล้อง Total Station: มีทั้งหมดกี่แบบ และทำงานยังไง?

กล้อง Total Station เป็นหัวใจสำคัญของงานสำรวจสมัยใหม่ ด้วยความสามารถในการวัดมุมและระยะทางได้อย่างแม่นยำและรวดเร็ว เพื่อให้สามารถใช้งานได้อย่างหลากหลายและครอบคลุมทุกสภาพหน้างาน กล้อง Total Station จึงมี "โหมดการยิง" หรือ "โหมดการวัดระยะ" ที่แตกต่างกันออกไป โดยแต่ละโหมดก็มีหลักการทำงานและวัตถุประสงค์ที่เหมาะสมกับสถานการณ์ที่ต่างกัน การเข้าใจโหมดเหล่านี้จะช่วยให้ช่างสำรวจเลือกใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

โดยทั่วไป โหมดการยิงของกล้อง Total Station หลักๆ จะแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ การยิงแบบใช้เป้าสะท้อน (Prism/Reflector Mode) และ การยิงแบบไม่ใช้เป้าสะท้อน (Reflectorless/Non-Prism Mode) ซึ่งในแต่ละประเภทก็อาจมีโหมดย่อยๆ อีกตามความต้องการความเร็วและความแม่นยำ

ประเภทที่ 1: การยิงแบบใช้เป้าสะท้อน (Prism / Reflector Mode)

โหมดนี้เป็นการยิงแสงเลเซอร์หรือคลื่นไมโครเวฟออกไปตกกระทบเป้าสะท้อนแสงที่เรียกว่า "ปริซึม" (Prism) ซึ่งทำหน้าที่สะท้อนแสงกลับมายังกล้อง ตัวกล้องจะคำนวณระยะทางจากเวลาที่แสงเดินทางไปและกลับ

• อุปกรณ์ที่ใช้: ต้องใช้เป้าปริซึม (Prism) ซึ่งอาจเป็นปริซึมเดี่ยว (Single Prism), ปริซึม 3 ลูก (Triple Prism) หรือชุดปริซึมแบบอื่นๆ ติดตั้งบนไม้สต๊าฟ (Prism Pole) หรือขาตั้งสามขา
• หลักการทำงาน:
  1. กล้อง Total Station ปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (โดยปกติคือแสงอินฟราเรด) ออกไป
  2. คลื่นดังกล่าวเดินทางไปกระทบกับเป้าปริซึม
  3. ปริซึมจะสะท้อนคลื่นกลับมายังกล้องอย่างแม่นยำ (เนื่องจากคุณสมบัติของปริซึมที่ทำให้แสงสะท้อนกลับในแนวขนานกับแสงที่เข้ามา)
  4. กล้องคำนวณระยะทางจากเวลาที่คลื่นใช้ในการเดินทางไปและกลับ (Time of Flight) และความเร็วของแสง
• โหมดการยิงย่อยในโหมดปริซึม:
  • Fine/Precision Mode (โหมดละเอียด/แม่นยำ):
    • การทำงาน: ยิงแสงหลายครั้งและเฉลี่ยค่า เพื่อให้ได้ค่าระยะทางที่แม่นยำสูงสุด
    • ข้อดี: ให้ความแม่นยำสูงสุด เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความละเอียดสูง เช่น งานวางผัง, งานควบคุมโครงสร้าง
    • ข้อเสีย: ใช้เวลาในการวัดนานที่สุด
  • Rapid/Coarse Mode (โหมดเร็ว/หยาบ):
    • การทำงาน: ยิงแสงเพียงไม่กี่ครั้งหรือใช้หลักการวัดที่เร็วขึ้น
    • ข้อดี: วัดระยะได้รวดเร็ว เหมาะสำหรับงานสำรวจเบื้องต้น หรืองานที่ไม่ต้องการความแม่นยำสูงสุด
    • ข้อเสีย: ความแม่นยำน้อยกว่าโหมด Fine
  • Tracking Mode (โหมดติดตาม):
    • การทำงาน: ยิงแสงอย่างต่อเนื่องและรวดเร็ว เพื่อให้ได้ค่าระยะทางที่อัปเดตตลอดเวลา เหมาะสำหรับการติดตามเป้าหมายที่กำลังเคลื่อนที่
    • ข้อดี: เหมาะสำหรับงานติดตามการเคลื่อนที่ของเครื่องจักร หรือการ Stake Out ที่ต้องเดินตามจุด
    • ข้อเสีย: ความแม่นยำต่ำที่สุดในบรรดาโหมดปริซึม แต่ก็เพียงพอสำหรับงานติดตาม

ประเภทที่ 2: การยิงแบบไม่ใช้เป้าสะท้อน (Reflectorless / Non-Prism Mode)

โหมดนี้เป็นการยิงแสงเลเซอร์ออกไปตกกระทบพื้นผิวของวัตถุโดยตรง (เช่น ผนัง, ต้นไม้, ก้อนหิน) โดยไม่ต้องมีปริซึมสะท้อนกลับ

• อุปกรณ์ที่ใช้: ไม่ต้องใช้อุปกรณ์เสริมที่เป็นเป้าสะท้อน (แต่ยังคงต้องมีคนเล็งเป้าหมาย หรือใช้คุณสมบัติ Robotic/Auto-Tracking หากมี)
• หลักการทำงาน:
  1. กล้อง Total Station ปล่อยแสงเลเซอร์ที่มีความเข้มสูง (โดยปกติคือแสงเลเซอร์สีแดงที่มองเห็นได้) ออกไป
  2. แสงเลเซอร์เดินทางไปกระทบกับพื้นผิวของวัตถุ
  3. พื้นผิวของวัตถุจะสะท้อนแสงเลเซอร์บางส่วนกลับมายังกล้อง
  4. กล้องคำนวณระยะทางจากเวลาที่แสงใช้ในการเดินทางไปและกลับ (Time of Flight) และความเร็วของแสง โดยอาศัยความสามารถในการตรวจจับแสงสะท้อนที่อ่อนกว่าการยิงใส่ปริซึมมาก
• ข้อดี:
  • ความรวดเร็วและสะดวก: ไม่ต้องเสียเวลาไปตั้งปริซึม ณ จุดที่ต้องการวัด ช่วยประหยัดเวลาและแรงงาน
  • เข้าถึงจุดที่เข้าถึงยาก: สามารถวัดจุดที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ง่ายหรืออันตรายต่อการตั้งปริซึม (เช่น อาคารสูง, หน้าผา, จุดที่มีสิ่งกีดขวาง)
  • ปลอดภัย: ลดความเสี่ยงต่ออันตรายที่ช่างสำรวจต้องเข้าไปในพื้นที่อันตราย
• ข้อเสีย:
  • ระยะทำการจำกัด: โดยทั่วไประยะที่วัดได้จะสั้นกว่าโหมดปริซึม (มักจะอยู่ระหว่าง 100-1,000 เมตร ขึ้นอยู่กับรุ่นและสภาพพื้นผิว)
  • ความแม่นยำลดลงเล็กน้อย: อาจมีความแม่นยำน้อยกว่าโหมดปริซึมเล็กน้อย โดยเฉพาะในระยะไกล หรือบนพื้นผิวที่ดูดกลืนแสงได้ไม่ดี
  • ได้รับผลกระทบจากพื้นผิว: ประสิทธิภาพการวัดขึ้นอยู่กับลักษณะของพื้นผิว (สีเข้ม/มันวาวจะวัดได้ยากกว่า) และมุมตกกระทบของแสง

การเลือกใช้โหมดที่เหมาะสม

การเลือกโหมดการยิงที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ:

• ประเภทของงาน:
  • งานที่ต้องการความแม่นยำสูงสุด (เช่น การวางผังโครงสร้าง) ควรใช้โหมด Prism - Fine Mode
  • งานสำรวจภูมิประเทศทั่วไป หรืองานที่ต้องการความรวดเร็ว แต่ยังคงความแม่นยำในระดับดี สามารถใช้โหมด Prism - Rapid/Coarse Mode
  • งานวัดจุดที่เข้าถึงยาก หรือต้องการความรวดเร็วในการเก็บรายละเอียดจำนวนมาก ควรใช้โหมด Reflectorless
  • งานติดตามการเคลื่อนที่ หรือ Stake Out ควรใช้โหมด Prism - Tracking Mode
• ระยะทาง: หากจุดที่ต้องการวัดอยู่ไกลมาก (เกิน 500 เมตรขึ้นไป) โหมด Prism จะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด
• สภาพหน้างาน: หากไม่สามารถตั้งปริซึมได้ หรือเป็นอันตราย โหมด Reflectorless คือคำตอบ
• สภาพอากาศ: ฝุ่น หมอก หรือฝนตก อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของโหมด Reflectorless มากกว่าโหมด Prism

สรุป

กล้อง Total Station ถูกออกแบบมาให้มีความยืดหยุ่นในการใช้งานสูง การที่มันมีโหมดการยิงที่หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นการยิงแบบใช้ปริซึมที่เน้นความแม่นยำสูงสุดในระยะไกล หรือการยิงแบบไม่ใช้ปริซึมที่เน้นความสะดวกและรวดเร็วในการเข้าถึงจุดที่ยากลำบาก ล้วนเป็นคุณสมบัติที่ทำให้ Total Station เป็นเครื่องมือที่ทรงพลังและเป็นที่ต้องการในวงการสำรวจและก่อสร้าง การเข้าใจและเลือกใช้โหมดที่เหมาะสมกับสถานการณ์จะเป็นกุญแจสำคัญสู่ประสิทธิภาพและความสำเร็จของงานสำรวจทุกโครงการ