第5章--光电测距分解讲课稿.ppt

光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/29291甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院第5章-光电测距分解光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/29292甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院第一节第一节第一节第一节 电磁波测距基本原理电磁波测距基本原理电磁波测距基本原理电磁波测距基本原理光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/29293甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院第一节第一节第一节第一节 电磁波测距基本原理电磁波测距基本原理电磁波测距基本原理电磁波测距基本原理 电磁波测距仪按仪器测程分类：电磁波测距仪按仪器测程分类：短短程程光光电电测测距距仪仪：测测程程在在3km3km以以内内，测测距距精精度度一一般般在在lcmlcm左左右右。如如我我国国的的HGC-1HGC-1、DCH-2DCH-2、DCH3DCH3、DCH-05DCH-05等精度均可达等精度均可达(5mm+5 10(5mm+5 10-6-6)。中中程程光光电电测测距距仪仪：测测程程在在3 315km15km左左右右的的仪仪器器称称为为中中程程光光电电测测距距仪仪，这这类类仪仪器器适适用用于于二二、三三、四四等等控控制制网网的的边边长长测测量量。如如我我国国的的JCY-2JCY-2、DCS-1DCS-1，精度可达，精度可达（lOmm+1 10lOmm+1 10-6-6）。）。远程激光测距仪：测程在远程激光测距仪：测程在15km15km以上的光电测距仪，精度一般可达以上的光电测距仪，精度一般可达(5mm+110(5mm+110-6-6），能满足国家一、二等控制网的边长测量。如我国研），能满足国家一、二等控制网的边长测量。如我国研制成功的制成功的JCY-3JCY-3型等。型等。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/29294甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院电磁波测距仪的分类光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/29295甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院相位式光电测距仪的基本公式相位式光电测距仪的基本公式测尺频率的选择测尺频率的选择直直接接测测尺尺频频率率方方式式：直直接接使使用用各各测测尺尺频频率率的的测测量量结结果果组组合合成成待待测测距距离的方式，。离的方式，。间接测尺频率方式：间接测尺频率方式：用差频作为测尺频率进行测距的方式用差频作为测尺频率进行测距的方式 。测测尺尺频频率率的的确确定定：一一般般将将用用于于决决定定仪仪器器测测距距精精度度的的测测尺尺频频率率称称精精测测尺频率；而将用于扩展测程的测尺频率称为粗测尺频率。尺频率；而将用于扩展测程的测尺频率称为粗测尺频率。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/29296甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院第二节第二节第二节第二节 相位式光电测距仪及应用相位式光电测距仪及应用相位式光电测距仪及应用相位式光电测距仪及应用 相位式光电测距仪的工作原理相位式光电测距仪的工作原理载波器调制器高频电波接收器混频器混频器比相器显示器光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/29297甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院相位式光电测距仪各主要部件的工作原理简介相位式光电测距仪各主要部件的工作原理简介相位式光电测距仪相位式光电测距仪相位式光电测距仪就是通过测量调制光在测线上往返传播所产生的相位相位式光电测距仪就是通过测量调制光在测线上往返传播所产生的相位移，间接地测定时间按下式求出距离移，间接地测定时间按下式求出距离D。D=t2dc/2由光源经调制器后射出的光强随高频信号调制后，经反射镜反射后被接由光源经调制器后射出的光强随高频信号调制后，经反射镜反射后被接收器所接收，然后由相位计将发射信号收器所接收，然后由相位计将发射信号(又称参考信号又称参考信号)与接收信号与接收信号(又称测又称测距信号距信号)进行相位比较，并由显示器显示出调制光在被测距离上往返传播所进行相位比较，并由显示器显示出调制光在被测距离上往返传播所引起的相位移引起的相位移。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/29298甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院电子全站仪电子全站仪电子全站仪电子全站仪 全站仪的概念全站仪的概念 ：把把电电子子测测距距、电电子子测测角角和和微微处处理理机机结结合合成成一一个个整整体体、能能自自动动记记录录、存存储储并并具具备备某某些些固固定定计计算算程程序序的的电电子子速速测测仪仪 ，因因该该仪仪器器在在一一个个测测站站点点能能快快速速进进行行三三维维坐坐标标测测量量、定定位位和和自自动动数数据据采采集集、处处理理、存存储储等等工工作作，较较完完善善地地实实现现了了测测量量和和数数据据处处理理过过程程的的电电子子化化和和一一体体化化，所所以以称称“全全站站型型电电子子速速测测仪仪”，通通常常又又称称为为“电电子子全全站站仪仪”或或简简称称“全站仪全站仪”。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/29299甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院全站仪的基本组成及结构全站仪的基本组成及结构 ：全站仪的基本组成全站仪的基本组成 补偿部分测角部分测距部分CPUCPUI/OI/O接 口中央处理器输入输出电 源显 示 屏键盘光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292910甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院全站仪的基本结构全站仪的基本结构 组组合合式式全全站站仪仪：组组合合式式结结构构的的全全站站仪仪是是由由测测距距头头、光光学学经经纬纬仪仪及及电电子计算部分拼装组合而成。子计算部分拼装组合而成。整整体体式式全全站站仪仪:整整体体式式结结构构的的全全站站仪仪是是在在一一个个机机器器外外壳壳内内含含有有电电子子测测距距、测测角角、补补偿偿、记记录录、计计算算、存存储储等等部部分分，将将发发射射、接接收收、瞄瞄准准光光学学系系统统设设计计成成同同轴轴，共共用用一一个个望望远远镜镜，角角度度和和距距离离测测量量只只需需一一次次瞄准，测量结果能自动显示并能与外围设备双向通讯。瞄准，测量结果能自动显示并能与外围设备双向通讯。组合式全站仪整体式全站仪 光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292911甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院全站仪的精度及等级全站仪的精度及等级全站仪的精度全站仪是由光电测距、电子测角、电子补偿、微机数据处理为一体的综合型测量仪器，其主要精度指标是测距精度和测角精度。如SET500全站仪的标称精度为：测角精度=5；测距精度=（3+2ppmD）mm。全站仪的等级国家计量检定规程（JJG10094）将全站仪准确度等级分划为四个等级。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292912甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院电脑全站仪的主要特点电脑全站仪的主要特点 1）电脑操作系统。电脑全站仪具有像通常PC机一样的DOS操作系统。2）大屏幕显示。可显示数字，文字，图像，也可显示电子气泡居中情况，以提高仪器安置的速度与精度，并采用人机对话式控制面板。3）大容量的内存。一般内存在IM 以上，其中主内存有640K。数据内存320K，程序内存512K，扩展内存512K。4）采用国际计算机通用磁卡。所有测量信息都可以文件形式记入磁卡或电子记录簿，磁卡采用无触点感应式，可以长期保留数据。5）自动补偿功能。补偿器装有双轴倾斜传感器，能直接检测出仪器的垂直轴,在视准轴方向和横轴方向上的倾斜量，经仪器处理计算出改正值并对垂直方向和水平方向值加以改正，提高测角精度。6）测距时间快，耗电量少。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292913甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院全站仪操作应注意事项全站仪操作应注意事项 理解全站仪的概念了解工作原理明确测量功能熟悉操作步骤合理设置仪器参数正确选择测量模式掌握应用技术 光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292914甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院距离测量距离测量 距距离离测测量量必必须须选选用用与与全全站站仪仪配配套套的的合合作作目目标标，即即反反光光棱棱镜镜。由由于于电电子子测测距距为为仪仪器器中中心心到到棱棱镜镜中中心心的的倾倾斜斜距距离离，因因此此仪仪器器站站和和棱棱镜镜站站均均需需要要精精确确对对中中、整整平平。在在距距离离测测量量前前应应进进行行气气象象改改正正、棱棱镜镜类类型型、棱棱镜镜常常数数改改正正、测测距距模模式式的的设设置置和和测测距距回回光光信信号号的的检检查查，然然后后才才能能进进行行距距离离测测量量。仪仪器器的的各各项项改改正正是是按按设设置置仪仪器器参参数数，经经微微处处理理器器对对原原始始观观测测数数据据计计算算并并改改正正后后，显显示示观观测测数数据据和和计计算算数数据据的的。只只有有合合理理设设置置仪仪器器参参数，才能得到高精度的观测成果。数，才能得到高精度的观测成果。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292915甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院二、全站仪（totalstation）构造简介徕卡徕卡TPS700TPS700系系列卓越中文全列卓越中文全站仪站仪拓普康拓普康GTS 332W 全站仪全站仪索佳索佳10系列全站仪系列全站仪光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292916甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院尼康尼康DTM801 系列全站仪系列全站仪宾得全站仪宾得全站仪PTS V2南方南方NTS 202 205全站仪全站仪全站仪构造介绍录像全站仪构造介绍录像光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292917甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院全站仪的功能介绍1角度测量角度测量(angleobservation)（1）功能：）功能：测水平角（测水平角（horizontal anglehorizontal angle）竖直角竖直角(vertical angle)(vertical angle)（2）方法：）方法：与经纬仪相同。与经纬仪相同。若要测出水平角若要测出水平角AOBAOB，则：，则：aobAOB光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292918甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院u当精度要求不高时只需半测回：瞄准瞄准A A点点置零（置零（0SET0SET）瞄准瞄准B B点，记下水平度盘点，记下水平度盘HRHR的的大小。大小。aobAOB光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292919甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院u当精度要求高时：可用测回法步骤同用经纬仪操作，配置度盘时，步骤同用经纬仪操作，配置度盘时，可以用可以用“置盘置盘”（H SETH SET）AaobBO光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292920甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院2距离测量(distance measuring)uPSM、PPM设置设置测距、坐标、放样前。测距、坐标放样前。1 1）棱镜常数（）棱镜常数（PSMPSM）的设置。）的设置。一般：一般：PRISM=0PRISM=0（原配棱镜），（原配棱镜），-30mm-30mm（国产棱镜）（国产棱镜）2 2）大气改正数（）大气改正数（PPMPPM）（乘常数）设置。）（乘常数）设置。输入测量时的气温（输入测量时的气温（TEMPTEMP）、气压（）、气压（PRESSPRESS），），或经计算后，输入或经计算后，输入PPMPPM的值。的值。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292921甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院（1）功能：）功能：可测量平距、高差和斜距（全站仪可测量平距、高差和斜距（全站仪 镜点至棱镜镜点间高差及斜距）镜点至棱镜镜点间高差及斜距）（2）方法：）方法：照准棱镜点，按照准棱镜点，按MEAS。全站仪全站仪(totalstation)反光棱镜反光棱镜(reflector)S=ct/2光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292922甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院3坐标测量(coordinatemeasuring)（1）功能：）功能：测出目标点的测出目标点的(X,Y,H)(X,Y,H)（2）原理）原理1)1)平面坐标（平面坐标（X X，Y Y）测量）测量原理原理 光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292923甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院2）高程（Z）测量原理光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292924甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院（3）方法后视点后视点测站点测站点待测量点待测量点1)输入测站输入测站X，Y，H，仪器高，仪器高i，棱镜高，棱镜高t。2)瞄准后视点，将水平度盘读数设置为测站瞄准后视点，将水平度盘读数设置为测站至后视点的坐标方位角。至后视点的坐标方位角。3)瞄准目标棱镜点，按瞄准目标棱镜点，按MEAS（测量）键。（测量）键。全站仪坐标测量录像全站仪坐标测量录像光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292925甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院4、点位放样(Layout)（1）功能：）功能：根据设计的待放样点根据设计的待放样点P P及已知点的坐标，及已知点的坐标，在实地标出在实地标出P P点的平面位置及填挖高度点的平面位置及填挖高度。XY后视点后视点测站点测站点待放样点待放样点P光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292926甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院（2）原理1 1）先在待放样点的大致位置立棱镜对其）先在待放样点的大致位置立棱镜对其进行观测，测出当前棱镜位置的坐标。进行观测，测出当前棱镜位置的坐标。XY后视点后视点测站点测站点待放样待放样点点P位置位置当前棱当前棱镜位置镜位置光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292927甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院2）将当前坐标与放样点的坐标相比较，计算出其差值。距离差值dD和角度差dHR或纵向差值X和横向差值Y。XY后视点后视点测站点测站点当前棱当前棱镜位置镜位置待放样点待放样点PdDdHR光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292928甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院3）根据显示的dD、dHR或X、Y，逐渐找到放样点的位置。XY后视点后视点测站点测站点当前棱当前棱镜位置镜位置待放样点待放样点PdDdHRdHR=000000”dHD=0 m全站仪点位放样录像全站仪点位放样录像光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292929甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院5程序测量（1）数据采集）数据采集（2）坐标放样（3）对边测量、悬高测量、面积测量、导线测量、后方交会等。（4）数据存储管理。包括数据的传输、数据文件的操作（改名、删除、查阅）。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292930甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院附：TOPCON全站仪放样点位的方法以下介绍的是少量零星点的坐标放样方法：以下介绍的是少量零星点的坐标放样方法：1 1、按、按MENUMENU进入主菜单测量模式。进入主菜单测量模式。2 2、按、按LAYOUTLAYOUT进入放样程序，再按进入放样程序，再按SKPSKP略过选择文件。略过选择文件。3 3、按、按OOC.PTOOC.PT（F1F1），再按），再按NEZNEZ，输入测站，输入测站OO点的坐标（点的坐标（x0,y0,H0 x0,y0,H0）；并在）；并在INS.HTINS.HT一栏，输一栏，输入仪器高。入仪器高。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292931甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院4 4、按、按BACKSIGHTBACKSIGHT（F2F2），再按），再按NE/AZNE/AZ，输入后，输入后视点视点A A的坐标（的坐标（xA,yAxA,yA）；若不知）；若不知A A点坐标而已点坐标而已知坐标方位角，则可再按知坐标方位角，则可再按AZAZ，在，在HRHR项输入的值。项输入的值。瞄准瞄准A A点，按点，按YESYES。5 5、按、按LAYOUTLAYOUT（F3F3）：输入待放样点）：输入待放样点B B的坐标的坐标（xB,yB,HBxB,yB,HB）及测杆单棱镜的镜高后，按）及测杆单棱镜的镜高后，按ANGLEANGLE（F1F1）。使用水平制动和水平微动螺旋，）。使用水平制动和水平微动螺旋，使显示的使显示的dHR=0dHR=0，即找到了，即找到了OBOB方向，指挥持测杆方向，指挥持测杆单棱镜者移动位置，使棱镜位于单棱镜者移动位置，使棱镜位于OBOB方向上。方向上。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292932甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院6 6、按、按DISTDIST，进行测量，根据显示的，进行测量，根据显示的dHDdHD来指来指挥持棱镜者沿挥持棱镜者沿OBOB方向移动，若方向移动，若dHDdHD为正，则为正，则向向OO点方向移动；反之若点方向移动；反之若dHDdHD为负，则向远为负，则向远处移动，直至处移动，直至dHD=0dHD=0时，立棱镜点即为时，立棱镜点即为B B点点的平面位置。其所显示的的平面位置。其所显示的dZdZ值即为立棱镜点值即为立棱镜点处的填挖高度，正为挖，负为填。处的填挖高度，正为挖，负为填。7、按、按NEXT放样下一个点放样下一个点C。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292933甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院全站仪在高程测量的应用全站仪在高程测量的应用 全站仪三角高程测量的技术指标全站仪三角高程测量的技术指标 注：1.D为测距边长度，以千米（km）为单位 2.边长大于400m时，应考虑球气差的影响光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292934甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院基本原理基本原理 图中是高程已知的水准点，是待测点，是高程路线的转点，1,2,3,4为全站仪的设站位置。因为用全站仪可以直接读取全站仪中心到棱镜中心的高差，因此有：光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292935甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院同理可得：用全站仪代替水准仪进行高程测量应满足的条件:（1）全站仪的设站次数为偶数，否则不能把转点棱镜高抵消掉；（2）起始点和终点的棱镜高，应保持相等；（3）转点上的棱镜高在仪器搬动过程中保持不变；（4）仪器在一个测站的观测过程中高度保持不变。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292936甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院精度分析精度分析 垂直角和水平距离观测误差对观测高差的影响 地球曲率和大气折光的影响 水准测量要求前后视距相等主要是为了抵消角误差，同时也为了削弱地球曲率及大气折光的影响，用全站仪代替水准仪测量时，可以设置大气折光系数,有仪器自动对地球曲率及大气折光的影响进行改正。如果把视距控制在200左右，前后视距差在3之内，影响可以忽略不计。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292937甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院棱镜沉降、仪器沉降、棱镜倾斜的误差 与水准仪测量类似，用全站仪代替水准仪进行高程测量时同样存在棱镜沉降、仪器沉降的影响，观测时必须采取一定的措施来减弱或消除。棱镜沉降主要发生在仪器的转站过程中，提高观测速度、采用往返观测的方法也可以抵消部分影响。仪器沉降主要发生在一个测回的观测过程中，在一个测站上要变换仪器高观测两个测回，第二测回和第一测回采用相反的观测次序，即“后前前后”或“前后后前”，可以有效的减弱仪器沉降的影响。觇标倾斜的影响与水准测量时水准尺的倾斜相似，只要仔细检验对中杆上的圆水准气泡，在立杆时保证气泡居中就可以消除此影响。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292938甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院竖直度盘指标差的影响 水准测量时主要存在角误差的影响，为了消除角误差对水准测量的影响一般要求前后视距相等。用全站仪观测时，类似的误差是竖直度盘指标差，如果只用正镜或倒镜观测，该项误差的影响不容忽视。但是只要采用正倒镜观测，就可以抵消指标差的影响。竖直度盘指标差的影响 水准测量时主要存在角误差的影响，为了消除角误差对水准测量的影响一般要求前后视距相等。用全站仪观测时，类似的误差是竖直度盘指标差，如果只用正镜或倒镜观测，该项误差的影响不容忽视。但是只要采用正倒镜观测，就可以抵消指标差的影响。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292939甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院垂直轴倾斜误差的影响 全站仪能够进行垂直轴倾斜的自动补偿，并且补偿后的精度能达到0.1，影响甚微。因此，垂直轴倾斜误差的影响可以忽略不计。垂线偏差的影响 在山区和丘陵地区用全站仪代替水准仪进行高程测量有显著的优点，但由于垂线偏差的变化较大，使得测点之间所观测的高差不等于这两点之间的正常高高差，因此，必须加一个垂线偏差改正。在平原地区，前视和后视的平均垂线偏差基本相等，故垂线偏差的影响等于零。在丘陵地区，垂线偏差的最大值为2，在几百米左右的范围内它的变化不大，取0.2(最大值的十分之一)，=300，对高差的影响为0.29；在山区，垂线偏差的最大值为10，在几百米左右的范围内它的变化量也取最大值的十分之一(1)，=300，则对高差的影响为1.45。在大山区，垂线偏差的最大值为20，在几百米左右的范围内它的变化量也取最大值的十分之一（2）,=300，则对高差的影响为2.91。综上所述，垂线偏差对高程的影响在山区和大山区是很大的，因此，在这些地区测量时，应该适当的减小视线的长度。返回本章目录光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292940甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院第三节第三节第三节第三节 观测结果的化算观测结果的化算观测结果的化算观测结果的化算第一类仪器本身所造成的改正：第一类仪器本身所造成的改正：加常数、置平、加常数、置平、乘常数（频率）、乘常数（频率）、周期误差周期误差第二类大气折光而引起的改正：第二类大气折光而引起的改正：气象、气象、波道弯曲波道弯曲第三类归算方面的改正：第三类归算方面的改正：归心、归心、倾斜和投影到椭球面上倾斜和投影到椭球面上光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292941甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院1.气象改正气象改正这是电磁波测距最重要的改正，因为电磁波在大气中传输时受气象条件的影响很大。实质是大气折射率对距离的改正，因大气折射率与气压、气温、湿度有关，因此习惯叫气象改正。2.周期误差周期误差（1）周期误差概念）周期误差概念周期误差是指按一定的距离为周期重复出现的误差。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292942甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院周期误差主要来源于仪器内部固定的串扰信号。由于测相方式的不同，其误差来源也有所不同，因而周期误差的周期也有区别。一般地说，周期误差的周期取决于精测尺长。对于自动数字测相的测距仪，共周期误差主要是由于仪器内部电信号的串扰面产生的：如发射信号通过电子开关、电源线等通道或空间渠道的耦合到接收部分。从而形成固定不变的串扰信号，此时相位计测得的相位值就不单是测距信号的相位值，而且包含有串扰信号的相位值，这就使测距产生误差。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292943甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院（2）要求及改正）要求及改正要求周期误差的振幅小于仪器测距中误差（固定误差）的1/2。当周期误差的振幅大于或等于仪器测距中误差（固定误差）的1/2时，并且数值较稳定时，则必须在测距中加入周期误差改正。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292944甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院2.周期误差的测定周期误差的测定(3)周期误差的测定方法周期误差的测定方法平台法平台法反光镜50100m标准长度测距仪平台光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292945甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292946甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292947甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院3.仪器常数仪器常数（1）什么是仪器常数）什么是仪器常数加常数加常数K：D0=D/+Ki+Kr=D/+Kn n测距仪的机械中心与调制波发射测距仪的机械中心与调制波发射测距仪的机械中心与调制波发射测距仪的机械中心与调制波发射n n和接收的等效面不一致；测距仪和接收的等效面不一致；测距仪和接收的等效面不一致；测距仪和接收的等效面不一致；测距仪n n的机械中心与内光路等效面不一的机械中心与内光路等效面不一的机械中心与内光路等效面不一的机械中心与内光路等效面不一n n致使仪器产生（与所测距离长短致使仪器产生（与所测距离长短致使仪器产生（与所测距离长短致使仪器产生（与所测距离长短n n无关的）加常数。无关的）加常数。无关的）加常数。无关的）加常数。乘常数：乘常数：当频率偏离其标准值时而引起一个计算改正数的乘系数，即比例因子。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292948甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院4.加常数的测定六段解析法：不需要预先知道测线的精确长度而采用电磁波测距仪本身的测量成果，通过平差计算求定加常数的方法光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292949甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院用六段解析法测定加常数用六段解析法测定加常数 得得n=6.5一般取一般取n=6（段）（段）光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292950甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院频率改正频率改正 ：频频率率变变化化对对距距离离的的影影响响是是系系统统性性的的。通通常常，精精测测尺尺频频率率可可通通过过检检测测，用用补补偿偿的的办办法法调调整整到到规规定定的的标标准准值值，这这时时频频率率改改正正就就不不必必加加了了。但但是是，考考虑虑到到搬搬运运振振动动，晶晶体体老老化化等等原原因因会会导导致致频频率率变变化化，因因此此作作业业前前后后常常常常要要进进行行频频率率对对比比，发发现现频频率率变变化化过过大大时时，就就要要考考虑虑对测得的距离加上频率改正。对测得的距离加上频率改正。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292951甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院归心改正归心改正：包括测站偏心和照准偏心：包括测站偏心和照准偏心光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292952甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院波道弯曲改正波道弯曲改正 ：由于波道弯曲引起的弧长化为弦长的波道几何改正。由于波道弯曲引起的弧长化为弦长的波道几何改正。由于实际大气折射系数仅用测线两端的中值，而没有采用严格沿由于实际大气折射系数仅用测线两端的中值，而没有采用严格沿波道上的积分平均值，因此产生了所谓折射系数的代表性改正。波道上的积分平均值，因此产生了所谓折射系数的代表性改正。图4-17光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292953甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院 投影改正投影改正 ：光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292954甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院第四节第四节第四节第四节 测距误差来源及其影响测距误差来源及其影响测距误差来源及其影响测距误差来源及其影响测距误差的主要来源测距误差的主要来源 ：上上式式中中的的各各项项误误差差影影响响，就就其其方方式式来来讲讲，有有些些是是与与距距离离成成比比例例的的。这这些些误误差差称称为为“比比例例误误差差”；另另一一些些误误差差影影响响与与距距离离长长短短无无关关。称称其其为为“固固定定误误差差”。对对于于式式中中偶偶然然性性误误差差的的影影响响，我我们们可可以以采采取取不不同同条条件件下下的的多多次次观观测测来来削削弱弱其其影影响响；而而对对系系统统性性误误差差影影响响则则不不然然，但但我我们们可可以以事事先先通通过过精精确确检定，缩小这类误差的数值，达到控制其影响的目的。检定，缩小这类误差的数值，达到控制其影响的目的。光电测距光电测距7 7 7 78 8 8 89 9 9 9101010106 6 6 65 5 5 54 4 4 43 3 3 32 2 2 21 1 1 1/292955甘肃工业职业技术学院甘肃工业职业技术学院比例误差的影响比例误差的影响 ：光速值的误差影响光速值的误差影响光速值对测距误差的影响甚微，可以忽略不计。光速值对测距误差的影响甚微，可以