第5章 光电测距.ppt

第一节 电磁波测距基本原理  电磁波测距仪的分类 二、全站仪（total station）构造简介 全站仪的功能介绍 1．角度测量(angle observation) （1）功能： 测水平角（horizontal angle） 竖直角(vertical angle) （2）方法：与经纬仪相同。 若要测出水平角∠AOB，则： 当精度要求不高时——只需半测回： 瞄准A点——置零（0SET）——瞄准B点，记下水平度盘HR的大小。 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，可以用“置盘”（H SET） 2．距离测量(distance measuring) PSM、PPM设置——测距、坐标、放样前。 1）棱镜常数（PSM）的设置。一般： PRISM=0（原配棱镜），-30mm（国产棱镜） 2）大气改正数（PPM）（乘常数）设置。 输入测量时的气温（TEMP）、气压（PRESS），或经计算后，输入PPM的值。 （1）功能：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） （2）方法： 照准棱镜点，按MEAS。 3．坐标测量(coordinate measuring) （1）功能： 测出目标点的(X,Y,H) （2）原理 1)平面坐标（X，Y）测量原理 2）高程（Z）测量原理 （3）方法 1) 输入测站X，Y，H，仪器高i，棱镜高t。 2) 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。 3) 瞄准目标棱镜点，按MEAS（测量）键。 4、点位放样 (Layout) （1）功能： 根据设计的待放样点P及已知点的坐标，在实地标出P点的平面位置及填挖高度。 （2）原理 1）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。 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ΔX和横向差值ΔY。 3）根据显示的dD、dHR或ΔX、ΔY，逐渐找到放样点的位置。 5．程序测量 （1）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）。 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： 1、按MENU——进入主菜单测量模式。 2、按LAYOUT——进入放样程序，再按SKP——略过选择文件。 3、按OOC.PT（F1），再按NEZ，输入测站O点的坐标（x0,y0,H0）；并在INS.HT一栏，输入仪器高。 4、按BACKSIGHT（F2），再按NE/AZ，输入后视点A的坐标（xA, yA）；若不知A点坐标而已知坐标方位角，则可再按AZ，在HR项输入的值。瞄准A点，按YES。 5、按LAYOUT（F3）：输入待放样点B的坐标（xB,yB,HB）及测杆单棱镜的镜高后，按ANGLE（F1）。使用水平制动和水平微动螺旋，使显示的dHR=0，即找到了OB方向，指挥持测杆单棱镜者移动位置，使棱镜位于OB方向上。 6、按DIST，进行测量，根据显示的dHD来指挥持棱镜者沿OB方向移动，若dHD为正，则向O点方向移动；反之若dHD为负，则向远处移动，直至dHD=0时，立棱镜点即为B点的平面位置。其所显示的dZ值即为立棱镜点处的填挖高度，正为挖，负为填。 7、按NEXT——放样下一个点C。 第三节 观测结果的化算 第一类仪器本身所造成的改正： 加常数、置平、 乘常数（频率）、 周期误差 第二类大气折光而引起的改正： 气象、 波道弯曲 第三类归算方面的改正： 归心、 倾斜和投影到椭球面上 1. 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 （1）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。 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。 （2）要求及改正 要求周期误差的振幅小于仪