測繪儀器的變革與發(fā)展(編輯修改稿)
2025-06-16 05:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 60年代末，出現(xiàn)了以氦氖激光器作為光源、采用晶體管線路的激光測距儀。其主機(jī)重量約 20kg， 測程可達(dá) 60km， 且可日夜觀測，測距精度約為177。（ 5mm+1ppm） – 公元 70年代，出現(xiàn)了通過雙載波測距、自動改正大氣折光影響的激光測距儀，測距精度又有了進(jìn)一步提高 – 公元 1979年，美國制成 3波長測距儀，使測距精度達(dá)到了 ? 紅外測距儀 – 公元 60年代中期，出現(xiàn)了以砷化鉀管作為光源的紅外測距儀。它的優(yōu)點是體積小，發(fā)光效率高。更由于微機(jī)和大規(guī)模集成電路的應(yīng)用，再與電子經(jīng)緯儀結(jié)合，就形成全站儀 – 目前，紅外測距儀的型號很多，測程一般可達(dá) 5km或更長，測距精度為177。（ 1~5mm+~3ppm） ? 脈沖式測距儀 – 通常利用固體激光器（如紅寶石激光器）作為光源，它能發(fā)出高功率的單脈沖的光。因此，此類測距儀可以不用合作目標(biāo)（如反射棱鏡），而直接利用被測目標(biāo)對脈沖激光產(chǎn)生的漫反射進(jìn)行測距 – 通常情況下，由于受到脈沖寬度和電子計數(shù)器時間分辨率的限制，脈沖式測距儀直接測量的時間只能達(dá)到108s， 其相應(yīng)的測距精度約為 1m~5m – 目前，有的脈沖式測距儀，由于采用了電容充電技術(shù)（ TAC）而使其精度可達(dá)到 cm級或 mm級 – 微波測距儀 – 微波測距儀采用 cm級微波作為載波。由于采用微波作為載波，使得對幾何通視條件和大氣透明度要求很低。因此，在有煙、云、霧、小雨、小雪的氣候條件下，仍能進(jìn)行工作。相反，也正是采用了微波作為載波，其波束較寬，因而地面漫反射影響和折射率受大氣濕度的影響遠(yuǎn)較光波大，從而降低了測距精度 – 1954年由南非開始研制， 1956年生產(chǎn)出第一臺微波測距儀，在良好的條件下，其測程可達(dá) 66km~80km – 早期的微波測距儀為了測定相位差，使發(fā)射的調(diào)制波在陰極射線管上產(chǎn)生一個圓形掃描；返回信號則變成脈沖，它使圓形掃描產(chǎn)生一個缺口，其位置表示發(fā)射信號與返回信號的相位差。以后改用移相平衡原理測定相位差 – 從公元 1956年到 70年代中期，微波測距儀有了重大改進(jìn)，經(jīng)歷了電子管、晶體管和集成電路 3個階段，重量減輕，體積縮小，耗電量下降，并提高載波頻率以縮小波束角，使測距讀數(shù)更為精確，并使測程達(dá)到100km – 近年來，出現(xiàn)了 mm級載波的微波測距儀，其地面反射誤差明顯減小，提高了測距精度 *測角工具和儀器的變革 ? 古代的測角類工具和儀器 – 古代的測角類工具 ? 公元前 21世紀(jì)，中國大禹就開始用 規(guī) 、 矩 測定方向和高低 ? 公元前 3世紀(jì)，中國利用磁石指級性制成了指南儀器 —司南 ，用來測定方向；亞歷山大的埃拉托色尼用“立桿測影”的方法測定太陽的高度角 ? 公元 724年，中國唐朝僧一行用“ 覆矩 ”測定天體的高度角，用 “立桿測影”的方法測定緯度 – 古代的測角類儀器 ? 公元 1276年，中國元朝郭守敬創(chuàng)制 立運儀 ，與近代的地平經(jīng)緯儀相似，被用于測定天體的高度角和方位 ? 公元 1730年，美國哥德弗萊和英國哈德利創(chuàng)制 六分儀 ，用于進(jìn)行海上天文定位測量 ? 經(jīng)緯儀 – 經(jīng)緯儀的雛形 ? 公元 15世紀(jì)，測角儀器才逐漸發(fā)展成為具有兩個度盤、并有瞄準(zhǔn)裝置、以及將水平度盤旋轉(zhuǎn)軸安置成豎直狀態(tài)的儀器 ? 公元 1608年，荷蘭眼鏡匠漢斯發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡后，1667年法國人首次將望遠(yuǎn)鏡安置在全圓分劃器上進(jìn)行測角 ? 公元 1680年，意大利人制成附有視距絲的望遠(yuǎn)鏡，并被用在測角儀器上，為制成完善的經(jīng)緯儀奠定基礎(chǔ) – 羅盤儀 ? 公元 1075年，宋朝沈括就將羅盤用于地形測量 ? 袖珍羅盤儀 主要用于粗略定向作業(yè) ? 測量專用羅盤儀 用于標(biāo)定直線的磁方位角 – 游標(biāo)經(jīng)緯儀 ? 公元 1714年，由康熙親自監(jiān)制了一臺銅質(zhì)經(jīng)緯儀 ? 公元 1730年，英國機(jī)械師西森研制成功較為完善的經(jīng)緯儀，故文獻(xiàn)多稱經(jīng)緯儀是西森發(fā)明的 ? 公元 1783年，英國制成了度盤直
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