【正文】 C D E F O A 圖 32 豎直角觀測示意圖 23 ⑦ 精度分析 在測量時我們對每一個目標(biāo)的豎直角都進(jìn)行了兩次觀測，即一個觀測對。由于三角形內(nèi)角和是三個觀測角之和，即 ()? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?。 表 31 技術(shù)指標(biāo) 儀器型號 測角標(biāo)稱精度 測距標(biāo)稱精度 生產(chǎn)廠家 SET510 177。 目前真空光速值得測定精度已經(jīng)相當(dāng)高，所以此項誤差對測距 影響可以忽略不計。它由兩部分構(gòu)成即儀器常數(shù)誤差和棱鏡常數(shù)誤差。這樣，利用光束的不同位置測出的距離也就相同。由于安裝不可避免的會存在誤差，使得水平度盤、豎直度盤的中心沒有嚴(yán)格位于豎袖、檢軸的軸線上，產(chǎn)生偏心，使度盤讀數(shù)產(chǎn)生誤差。 橫軸誤差對水平方向的影響隨豎直角的增大而增大，在視線水平時無影響。 (2) 減弱基座位移誤差的措施 。豎軸在軸套內(nèi)旋轉(zhuǎn)時必須平穩(wěn)而無晃動，軸與軸套中心的幾何軸線 — 致。這些反映柱體垂直度誤差的計算模型可按以下方法推導(dǎo)。 在 AB方向線上， 按 △ S 的符號， 向前 (后 ) 量取 △ S，定點 P,則 P 點為最終點位， AP=S。就這樣依次 采用已知點設(shè)站方式依次搬站至 S2， S3，?， Sn3 點 分別以 S1， S2，?，Sn4 點 為已知后視點測得 S3， S4，?， Sn2 的坐標(biāo)值。 面積計算 面積 計算 [5]即測定某一多 邊形地塊的面積 ， 常常用于地籍調(diào)查 、 城市規(guī)劃 、 土方量測算以及資產(chǎn)評估等領(lǐng)域 ， 是一項經(jīng)常性的工作 。隨著度盤的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，兩個探測器分別都輸出方波信號。 通過發(fā)光二極管 和接收二極管，將度盤上的二進(jìn)制碼信息傳換成電信號 ， 再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換 ， 得到一可讀角值。 脈沖法測距就是直接測定間斷電磁脈沖信號在被測距離上往返傳播所需的時間 t2d，利用公式計算距離 D。 全站儀按測距儀測距分類，還可以分為三類： (1)短距離測距全站儀 。 全站儀的分類 全站儀按其外觀結(jié)構(gòu)可分為兩類： (1)積木型 （ 又稱組合型 ） 。但作為外業(yè)測量設(shè)備，全站儀在保證精度的前提下，進(jìn)一步實現(xiàn)小型、輕型化，對減輕外業(yè)測量的勞動強(qiáng)度仍具有十分重要的意義。 指導(dǎo)老師 意見 指導(dǎo)教師簽名 : 年 月 日 教研室 意見 室主任簽名： 年 月 日 說明：此表一式兩份，指導(dǎo)教師和學(xué)生各留存一份 附件 4 畢業(yè)設(shè)計（論文） 進(jìn)度 檢查 表 系 交工 專業(yè)班級 路橋 0902 學(xué)生姓名 文子強(qiáng) 題 目 全站儀在工程中的應(yīng)用及其精度分析 時 間 階段工作內(nèi)容 導(dǎo)師簽名 檢查日期 — 資料搜集、確定論文題目 — 撰寫 開題報告 — 完成論文初稿 — 根據(jù)導(dǎo)師意見，進(jìn)行修改 注： 各階段工作內(nèi)容包括：查閱文獻(xiàn)、調(diào)研、文獻(xiàn)綜述、開題報告、設(shè)計方案、過程計算、上機(jī)、繪圖、實驗、撰寫畢業(yè)設(shè)計（論文）等。 — 撰寫論文初稿 。 — 根據(jù)導(dǎo)師意見，進(jìn)行修改 。 指導(dǎo)教師在檢查階段工作進(jìn)度完成情況后簽名，本表由指導(dǎo)教師保存 附表 1 湖南交通工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 ______系 學(xué)生頂崗實習(xí) 單位 考核表 學(xué)生 姓名 文子強(qiáng) 專業(yè)班級 路橋 0902 實習(xí)單位 貴 州省銅仁市公路勘察設(shè)計院 實習(xí)時間 校內(nèi) 指導(dǎo)教師 兼職指導(dǎo)教師 實習(xí)崗位名稱 帶路設(shè)計 學(xué)生頂崗實習(xí)工作內(nèi)容摘要 實習(xí)單位鑒定 成績評定 優(yōu)秀 良好 合格 不合格 單位 負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日（單位蓋章） 附注： 學(xué)生頂崗實習(xí)結(jié)束后將本表交給校內(nèi)指導(dǎo)教師。 由于全站儀的功能不斷增加，每一品牌全站儀的“家族”也不斷加大。 早期的全站儀，大都是積木型結(jié)構(gòu)，即電子速測儀、電子經(jīng)緯儀、電子記錄器各是一個整體，可以分離使用，也可以通過電纜或接口把它們組合起來，形成完整 的全站儀。 測程小于 3km，一般精度為 177。 其測時方法為：當(dāng)測距儀向反射器發(fā)射一個脈沖信號的同時，還給觸發(fā)器發(fā)出一個觸發(fā)脈沖，經(jīng)過觸發(fā)器去打開電子門，電子門一打開，記時用的時標(biāo)脈沖就通過電子門進(jìn)入計數(shù)器。由于每一個都單值對應(yīng)一個編 碼輸出， 不會由于停電或其它原因而改變 這種對應(yīng)關(guān)系。 動態(tài)度盤測角的最大特點就是度盤全周分劃都參與掃描測角，有效地消除了度盤分劃誤差的影響。 首先將全站儀安置于適當(dāng)位置 ， 并將地塊界址點依序按順時針方向排列編號為 3?? n 等 ，然后 將反射棱鏡依次置于 1 、 3?? n點 。 對邊測量在測制橫斷面中的應(yīng)用 繪制橫斷面圖所需的量為兩個 [8]：水平距離和高差， 也就是在橫斷面方向上， 中樁點到最近變坡點之間 、 相鄰變坡點之間的水平距離和高差 ， 或者 ， 中樁點到各個變坡點的水平距離和高差。 (2)全站儀放樣已知角度：在一些建筑工程建設(shè)過程中，經(jīng)常需根據(jù)已知方向放樣出一 個 直角或任意角度，其具體步驟可如下：如圖 24 所示安置全站儀于 A 點，將溫度、濕度、氣壓及各種參數(shù)輸入全站儀中。 設(shè) 2 點在 XOY 坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為 1（ X1， Y1）和 2（ X2， Y2） ，則高點 1與低點 2 的 X、 Y 方向坐標(biāo)差值分別為： 通過式 ()，可進(jìn)一步計算出柱體 12 在 X、 Y方向的垂直度誤差分別為： 這樣柱體 12 的綜合垂直度誤差可按下式計算： 據(jù)上面介紹的全站儀垂直度監(jiān)測的原理，欲求出柱體 12 的垂直度誤差，最重要的是需知道點 1和點 2 在坐標(biāo)系 XOY 中的坐標(biāo)，但在實際監(jiān)測工作中，全站儀能夠直接測出的是在自由坐標(biāo)系 X′ O′ Y′中的坐標(biāo)，而想用全站儀直接測出點 1 和 2 在 X0Y中的坐標(biāo)是不可能的。 旋轉(zhuǎn)時靈活性要好。 基座位移誤差只有在照準(zhǔn)部順轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)開始時才會發(fā)生，且這種誤差在變換旋轉(zhuǎn)方向后、開始時最大，以后逐漸減小，當(dāng)腳螺旋已經(jīng)壓向孔壁的一側(cè)時，基座就不在變動。與視準(zhǔn) 軸 誤差相同，橫軸誤差的影響在盤左、盤右平均值中可得到消除。 全站儀一般都在度盤相對 180176。而實際情況是，相位相同的點并不僅于與發(fā)光管等距離的同一圓弧上，就是使得相位相同的點，距離都不一樣。此外，幅相誤差也常常影響加常數(shù)的檢測效果，因為儀器幅相特性不好時若內(nèi)外光路不平衡，則內(nèi)光路的測量結(jié)果不能完全抵消外光路測量的延遲，也能產(chǎn)生加常數(shù)類似 的效果。 (2)儀器乘常數(shù)誤差 。 5″ 177。設(shè)測角中誤差為 m ， 根據(jù)誤差傳播定律可以得到 22()3mm? ? ??? ? ，所以測角中誤差 的估值 為： 根據(jù)式 ()求測角中誤差 的估值 ： 根據(jù)表 32 的實驗數(shù)據(jù)采用公式 2() /1LLmn?? ? ?? 利用統(tǒng)計數(shù)據(jù)計算角度中誤差，式中 L 為某一個 角的角度測量的平均值， L 為相應(yīng)角各次角度測量值， n為角度測量的次數(shù)。那么就可以得到兩組不同的觀測值： 對于任何一個被觀測值 i? 來說，由這個量的真值組成的差數(shù)必為零，即0ii????。 C，1013hPa)，觀測該條邊的距離 50 次。 C 800hPa 900hPa 1100hPa 1200hPa 相對誤差 1/18868 1/37037 1/55556 1/25000 測距精度分析結(jié)果顯示，全站儀進(jìn)行短距測量時精度相對比較高，完全可以適用于各種工程建設(shè)的工作中。 [13] 劉紹堂，劉九州 .全站儀在田 賽距離測量中的應(yīng)用 [J].地理空間信息，20xx， 4(3)。 C 其相對誤差越??；在溫度保持不變時，氣壓參數(shù)越接近 1013hPa 其相 對誤差越小。 C、 5176。 現(xiàn)對每個量作兩次觀測，得到 i?? 和 i??? ，由于含有觀測誤差，所以其差數(shù)通常就不等于“ 0”，而有差數(shù) id ，即 i i id????? ?? 。 表 34 角度中誤差 角度中誤差 概算 角度中誤差 m? m? m? 177。通過對全站儀照準(zhǔn)部水準(zhǔn)器、圓水準(zhǔn)器、視準(zhǔn)差、光學(xué)對中器、距離加常數(shù)等的檢校，該全站儀完全能滿足測量要求。而石英晶體 振蕩 器是測距系統(tǒng)產(chǎn)生時間基準(zhǔn)的主要元件， 調(diào)制頻率 也 是由石英晶體振蕩器產(chǎn)生的。 用光學(xué)對中器對中，對中誤差一般小于 1mm，對中桿相垂球?qū)χ?，一般可小?2mm。這就是相位不均勻所造成的誤差。在顯示窗上顯示的數(shù)值，即兩位置讀數(shù)的平均值，度盤偏心差的影響已得到消除。 望遠(yuǎn)鏡的十字絲交點與物鏡光心的連線稱為視準(zhǔn)袖。 望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦時視準(zhǔn)軸變動引起的測角誤差 全站儀望遠(yuǎn)鏡的作用有二：一是將遠(yuǎn)方的目標(biāo)通過成像加以放大 (放大視場角 )，以便看清目標(biāo)；二是提供精確照準(zhǔn)目標(biāo)的視準(zhǔn)軸，以確定目標(biāo)的視線方向。 (2)照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)不正確產(chǎn)生的原因 。 圖 27 全站儀垂直度檢測示意圖 121 2XYXXYY??????????? () //XXYYKH????????? () () 2212 /YXKH? ? ? ? 14 全站儀的精度分析 全站儀 的誤差 分析 全站儀 測角系統(tǒng)的誤差分析 全站儀角度觀測的主要誤差來源主要有三個方面： 一是觀測人員的誤差，通常稱之為人差，如人照準(zhǔn)習(xí)慣不同引起的目標(biāo)照準(zhǔn)差等；二是外界條件引起的誤差，如大氣折光等； 三是儀器誤差。照準(zhǔn)反光鏡 B， 并使儀器顯示角值為 0176。 首先在任意合適位置擺設(shè)全站儀 ， 選擇對邊測量連續(xù)式 ， 輸入中樁上棱鏡高并照準(zhǔn)棱鏡進(jìn)行測量。 全站儀在實際工程中的應(yīng)用 全站儀的普及和使用，給工程測量帶來了深刻的變革。 全站儀的基本功能 全站 儀的 基礎(chǔ)測量功能主要是測量水平角、豎直角以及距離， 但它還配備有微處理系統(tǒng)，并且有一定的內(nèi)存運行空間和可移動存儲設(shè)備 (如 PCMCIA 卡 )，具有典型的PC 微機(jī)結(jié)構(gòu)。因此有時人們把這種方法稱為絕對式測角法。那么計數(shù)器上記錄下的時標(biāo)脈沖個數(shù) m，將對應(yīng)于測距脈沖信號在被測 D上往返傳播所需的時間 t2d。 (2)中測程全站儀 。 隨著電子測距儀進(jìn)一步的輕巧化，現(xiàn)代的全站儀大都把測距，測角和記錄單元在光學(xué)、機(jī)械等方面設(shè)計成一個不可分割的整體 ,其中測距儀的發(fā)射軸、接收軸和望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸為同軸結(jié)構(gòu)。 在電磁波測距的基礎(chǔ)上，全站儀的發(fā)展首先在度盤角度讀數(shù)上實現(xiàn)了自動化。 目 錄 中文摘 要 ................................................................................................................................ 1 ABSTRACT ............................................................................................................................. 2 全站儀的介紹 .................................................................................................................... 3 全站儀的應(yīng)用現(xiàn)狀 ........................................................................................................... 3 全站儀的發(fā)展前景 ........................................................................................................... 3 全站儀的小型化、系列化發(fā)展趨勢 ............................................................. 3 全站儀的自動化發(fā)展趨勢 .......................................................................