INTERSEÇÃO ÓPTICA TRIDIMENSIONAL APLICADA À ENGENHARIA DE PRECISÃO

Abstract

A Engenharia de Precisão é uma especialidade sugerida pela Associação
Internacional de Geodesia (IAG), considerando aspectos teóricos e aplicados
relacionados com a grande exigência de acurácia, técnicas de medidas,
processamento de dados e modelagem associados a levantamentos cujos objetivos
principais são o controle, locação, implantação e mensuração relacionados a obras e
projetos de Engenharia. Este trabalho, foi inserido neste contexto, com o objetivo da
obtenção de coordenadas cartesianas tridimensionais de pontos topográficos com
alta precisão, através da utilização do método da interseção óptica tridimensional.
O método da interseção óptica tridimensional consiste na obtenção simultânea
dos cosenos diretores de duas direções espaciais, materializadas por estações totais
ou teodolitos, sendo conhecida a distância entre os centros ópticos dos dois
instrumentos que é utilizado como escala do levantamento, e que tem como objetivo
final as coordenadas tridimensionais espaciais de um ponto objeto, o qual pode
fazer parte de uma estrutura, de uma parte isolada de uma peça, etc..
Por se tratar de um método onde se utilizam observações de direções
horizontais e verticais, foi efetivado um estudo dos erros observacionais e
sistemáticos envolvidos nas mensurações.
Com este objetivo estudaram-se os sistemas de coordenadas utilizados em
Engenharia, propondo-se no trabalho a utilização de referenciais tridimensionais de
referência e se possível, perfeitamente integrados aos referenciais geodésicos de alta
precisão.
Desenvolveu-se instrumental e metodologia, efetuando-se a parte
observacional com determinações de coordenadas de pontos situados em ambientes
laboratoriais. Foi ainda, efetuado um ensaio em Laboratório de Engenharia de flexão de uma viga de aço. Também desenvolveu-se experimentos com a
determinação da variação térmica de laboratórios.
De posse dos resultados foi possível demonstrar a eficácia do método para
trabalhos em ambientes restritos, com futuro promissor no controle de estruturas de
madeira, aço, concreto armado, na mensuração de produtos industriais, nas locações
de máquinas, etc..

Tridimensinal Optical Intersection Applied to the Engineering of Precision

Abstract

The Engineering of Precision is a specialty suggested by the International
Association of Geodesy (IAG), considering theoretical and applied aspects related
with acuracy, techniques of mesurements, processing of data and associated models
used in surveying, whose main objectives are the the control, location, implantation
and measuring related to works and projects of Engineering. This work was
inserted in this context, with the objective of obtaining three-dimensional cartesian
coordinates of topographical points with high precision, through the use of the
method of the three-dimensional optical intersection.
The method of three-dimensional optical intersection consists of the
simultaneous obtaining of the directors cosinos of two space directions,
materialized by total stations or theodolites, being known the distance among the
optical centers of the two instruments that it is used as the survey scale, and that has
as final objective of space three-dimensional coordinates of a point object, which
can be part of a structure of an isolated part of a piece, etc.. As it was a method
where observations of horizontal and vertical directions are used, was done a study
of the mistakes and systematic errors involved in the meansuring.
With this objective, we studied the systems of coordinates used in
Engineering, aiming at the three-dimensional referential of reference and also
perfect integration into the geodesic referencial of high precision.
Instrumental and methodology were carried out, being made the measuring
part with determinations of coordinates of points placed in laboratory. An
observation developed in Laboratory of Engineering of flexion of a beam of steel
and the determination of the thermal of their thermal variation.
Based upond the results, it was possible to demonstrate the method
effectiveness for works in restricted ambient, aiming at future control of structures
of wood, steel, armed concrete and in the mensuring of industrial products, in the
location of machines, etc..