控制测量 导线网归算、投影、平差计算 《控制测量》第8讲全站仪及电磁波测距.ppt

三.全站仪的功能和使用 全站仪的功能比较全面，几乎包括地面测量的所有工作，例如各种地面控制测量（导线测量、交会定点、三角高程测量）、地形测量的数据采集、工程测量的施工放样和变形观测等。经常使用的为：角度测量、距离测量、极坐标法坐标测量。 以下介绍SET230R全站仪的功能和使用： * 61 * （一）SET230R全站仪的功能及使用 1.观测前的准备工作 2.角度测量 3.距离测量 4.三维坐标测量 仪器技术指标： 测角精度±2″ 测距精度(激光测距) 用棱镜±(2+2×10-6D)mm 免棱镜±(3+2×10-6D)mm 气象改正,输入气温、气压 内存容量约10000个细部点 61 * 1.显示屏；2.软键；3.回车键（输入键）；4.电源开关； 5.退回或取消键； 8.大小字母转换键；9.照明键；10.功能转换键 7.光标移动键； 6.删除键； SET230R操作面板 61 SET230R功能菜单框图 61 * * 在操作面板上按ON键打开电源，仪器进行自检， 屏幕显示测量模式（图(a)） 如果此时仪器置平未达到要求,则度盘读数行显示“超出”警告（图(b)），应根据水准管气泡重新整平仪器 61 * 昆明冶金高等专科学校测绘学院 昆明冶金高等专科学校测绘学院 第一部分 电磁波测距 第二部分 全站仪 第八讲 全站仪及电磁波测距 [习题] 两点间,测定电磁波往返传递的速度C和时间t,计算距离: * 一.电磁波测距的基本工作原理 测距仪按不同的电磁波作为载波，分为： 微波测距仪 红外光测距仪 激光测距仪 AB测程，A点安置测距仪， B点安置反射器。 后二者又称光电测距仪 61 第一部分 电磁波测距 关于光速 光波在真空中的传播速度C0是一个重要的物理量，近代科学实验已精确测定：C0= ( 299792458±1.2 ) m / s 。 光波在大气中的传播速度C为： * n为大气折射率， 为光波波长，t、p为大气温度及气压。 关于测定光波往返传播时间 光速近于300000 km / sec,地面两点间传播时间极短,直接测定时间几乎不可能。因此必须将光波用高频电振荡调制，用脉冲法或相位法间接测定两点间光波传播时间。 61 关于测距时的大气温度和气压 * 大气的温度和气压影响其对光波的折射率，从而影响 光速和光电测距的计算,其影响与距离的长度成正比。 因此，长距离的 精密测距必须用 空盒气压计与通 风温度计，测定 观测当时的气温 和气压，加以改 正。一般情况下 只需温度改正。 通风温度计 空盒气压计 61 （一）脉冲式测距 * 将发射光波的光强调制成高频光脉冲，再由时标振荡器 产生时标脉冲(周期T0)，二者都经过电子门；发射 脉冲光打开电子门，反射回来的脉冲光关闭电子门；在 开关门之间，时标脉冲计数器计数为m；则 mT0 为脉冲 光往返传播 时间 t ， 据 此可根据光 速计算距离： 61 （二）相位式测距 * 用高频电振荡(周期T )将发射光进行振幅调制,使光强随 电振荡而产生周期性的明暗(相位φ)变化；调制光在测程 上往返传播，同一瞬间仪器的发射光与接收光产生相位 差Δφ，据此可算出光波往返传播时间t 。 61 设光速为C,调制振荡频率为f,振荡周期T=1 / f,则调制光的波长为： * 调制光在测程的往返传播时间t内，变化N个整周(NT)和 一个另数ΔT，即 代入电磁波 测距基本公 式，得到： 61 调制频率与光尺长度 由此可见,相位式光电测距和钢尺量距有一点相似之处： 相当于用一支长度为λ／2 (半波长) 的“光波尺”来量距, N为“整尺段数”,( λ / 2 )×( Δφ / 2π )为“余长”。 光源的波长λg 在标准气象状态(t =15°C , p=1013 mPa) 计算而得，因此,调制光的“光尺长度”，可由调制频率确定: 调制频率(概值)与光尺长度(半波长) * 相位式测距基本公式： 调制频率 f 30 MHz 15 MHz 7.5 MHz 1.5 MHz 150 KHz 光尺长度 λ／2 5 m 10 m 20 m 100 m 1000 m 61 * 开始时,光电测距仪为一架单独的测量仪器；仪器小型化后,可架设于经纬仪上方、成为测角和测距的联合体。 目前，将测距仪中的光电发射和接收系统以及脉冲计、相位计等微电子元件和经纬仪的瞄准望远镜组装在一起，而成为同时可以测距和测角的电子全站仪，一般不再使用单独的测距仪。 （一）光电测距仪 61 二.光电测距仪及反射器 * （二）反射器 反射器为测距仪的配套部件。反射器分为全反射棱镜和反射片两种，前者经常用于控制测量中长距离的精密