Bei diesem polaren Meßsystem werden von einem festen Standpunkt aus horizontale und vertikale Raumwinkel sowie die Distanz zum jeweiligen Zielpunkt gemessen. Aus den gemessenen Elementen werden dann online 3D-Koordinaten ermittelt. Der besondere Vorteil dieses Meßsystems liegt in der großen Reichweite.
Grundprinzip Tachymeter:
Ein Tachymeter besteht aus einem festen Unterbau und einem um eine vertikale Achse (Stehachse) drehbaren Oberbau mit einer gabelförmigen, nach oben offenen Fernrohrstütze. In dieser Fernrohrstütze ist die horizontal angeordnete Kippachse gelagert. Sie trägt das in der Vertikalebene kippbare Fernrohr. Drehbewegungen des Oberbaus verändern die Position einer integrierten Ablesemarke in Bezug auf einen im feststehenden Unterbau eingebauten Teilkreis. Ähnlich verhält es sich mit den Komponenten zur Erfassung von Höhenwinkeln, die sich in der Fernrohrstütze befinden. Allerdings steht hier die Ablesemarke (Index) fest und der Teilkreis folgt der Fernrohrneigung. Die Ausrichtung der Ablesemarke in Bezug zum Schwerevektor erfolgt mit hoher Genauigkeit automatisch über eine pendelnd aufgehängte optische Kompensatorbaugruppe. Zur Winkelmessung richtet man das Fernrohr auf das Ziel so aus, daß sich Strichkreuz des Fernrohrs und Zielmarke decken. Die Positionen der Ablesemarken zum Horizontal- bzw. Vertikalkreis werden opto-elektronisch erfaßt. Die Horizontalkreisablesung bezieht sich auf die -im allgemeinen willkürliche- Position der Nullmarkierung des Horizontalkreises. Nach Anzielen eines zweiten Zieles erhält man durch Differenzbildung der abgelesenen Richtungen den Horizontalwinkel. Hingegen bezieht sich der jeweilige Zenitwinkel unmittelbar auf die örtliche Lotrichtung. Zur Streckenmessung wird auf einem Punkt ein Distanzmesser (im Fernrohr eingebaut) und auf dem Zielpunkt ein Reflektor fest aufgebaut. Der Distanzmesser besteht aus Sender, Empfänger und Phasenmesser. Vom Sender wird ein sinusförmiges Meßsignal ausgesendet. Dieses wird am Zielpunkt reflektiert. Die Distanz wird durch die Anzahl der vollen Wellenlängen und dem meßbaren Phasenreststück gekennzeichnet. Die gesamte Messung wird eindeutig in dem mehrere Messungen mit verschiedenen Wellenlängen (Grob- und Feinmessungen) durchgeführt und zusammengeführt werden.
