測(cè)量第4章教案3課件

1、2022-1-311 確定直線與確定直線與基本方向基本方向之間的水平角度稱為之間的水平角度稱為直線定向。直線定向?；颈痉椒较蛳蛘姹狈较蛘姹狈较虼疟狈较虼疟狈较蜃鴺?biāo)北方向坐標(biāo)北方向2022-1-3121、真北線方向 通過(guò)地球表面某通過(guò)地球表面某點(diǎn)的點(diǎn)的真子午線的切線真子午線的切線北端所指方向北端所指方向，稱為，稱為該點(diǎn)的真北方向。該點(diǎn)的真北方向。真子午線的切線方向真子午線的切線方向P1P22022-1-313 真北方向是用天文測(cè)量方法或用陀螺經(jīng)緯儀測(cè)定的。 陀螺陀螺經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀2022-1-3142磁北方向 磁北方向是磁子午線在地球上任意一點(diǎn)的切線所指的北端，即在地球磁場(chǎng)的作用下，磁針自由靜

2、止時(shí)其北端所指的方向。PP P北極北極2022-1-315 磁子午線方向可用羅盤儀測(cè)定。磁子午線方向可用羅盤儀測(cè)定。 DQL-1DQL-1型森林羅盤儀型森林羅盤儀DQL-1BDQL-1B型森林羅盤儀型森林羅盤儀2022-1-3163坐標(biāo)縱軸方向 我國(guó)采用高斯平面直角坐標(biāo)系，6帶或3帶都以該帶的中央子午線為坐標(biāo)縱軸，因此取坐標(biāo)縱軸方向作為標(biāo)準(zhǔn)方向。xyoP1P2高斯平面直角坐標(biāo)系高斯平面直角坐標(biāo)系2022-1-317方位角1）方位角的定義 從直線起點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)方向北端起，順時(shí)針?lè)较蛄恐林本€的水平夾角，稱為該直線的方位角；其角值范圍為0 360。12標(biāo)準(zhǔn)方向北端標(biāo)準(zhǔn)方向北端方位角方位角22222202

3、2-1-318標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)方方向向真子午線方向真子午線方向磁子午線方向磁子午線方向坐標(biāo)縱軸方向坐標(biāo)縱軸方向真方位角（真方位角（A）磁方位角（磁方位角（Am）坐標(biāo)方位角（坐標(biāo)方位角（ ）2磁北磁北真北真北坐標(biāo)北坐標(biāo)北AmA12022-1-319 由于地面各點(diǎn)的真北由于地面各點(diǎn)的真北（或磁北）方向互不平（或磁北）方向互不平行，用真（磁）方位角行，用真（磁）方位角表示直線方向會(huì)給方位表示直線方向會(huì)給方位角的推算帶來(lái)不便，所角的推算帶來(lái)不便，所以以在一般測(cè)量工作中，在一般測(cè)量工作中，常采用坐標(biāo)方位角來(lái)表常采用坐標(biāo)方位角來(lái)表示直線方向。示直線方向。xyoP1P2坐標(biāo)北與真北的關(guān)系坐標(biāo)北與真北的關(guān)系2022-

4、1-31102）幾種方位角之間的關(guān)系 mAAAmA磁偏角真北方向與磁北方向之間的夾角；子午線收斂角真北方向與坐標(biāo)北方向之間的夾角。當(dāng)磁北方向或坐標(biāo)北方向偏于真北方向東側(cè)時(shí)， 和為正；偏于西側(cè)時(shí)， 和為負(fù)。P PO O真真北北A A磁磁北北Am坐坐標(biāo)標(biāo)北北2022-1-31113 3）正、反坐標(biāo)方位角）正、反坐標(biāo)方位角 直線直線1-2 1-2 ：點(diǎn)：點(diǎn)1 1是起點(diǎn)，點(diǎn)是起點(diǎn)，點(diǎn)2 2是終點(diǎn)。是終點(diǎn)。1212 正正坐標(biāo)方位角；坐標(biāo)方位角；2121 反反坐標(biāo)方位角。坐標(biāo)方位角。2112xyoxx1218012211802112180正反直線直線2-12-1：所以一條直線的正、反坐標(biāo)方位角互差1802

5、022-1-3112第六節(jié) 方位角測(cè)量一、用羅盤儀測(cè)定一、用羅盤儀測(cè)定磁方位角磁方位角、羅盤儀的構(gòu)造羅盤儀的構(gòu)造 羅盤儀是利用磁針測(cè)量直線磁方位角的儀器。 羅盤儀的主要部件有磁針、刻度盤、望遠(yuǎn)鏡和基座。2022-1-3113、測(cè)定磁方位角的方法測(cè)定磁方位角的方法: :n1)安置羅盤儀和目標(biāo)。羅盤儀在一地面點(diǎn)A對(duì)中整平。n2)瞄準(zhǔn)目標(biāo)。利用羅盤盒下方的制動(dòng)微動(dòng)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)羅盤儀的望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)目標(biāo)。n3)讀數(shù)。磁針自由擺動(dòng)正常，磁針靜止所指的度數(shù)為磁方位角MAB。2022-1-3114n 陀螺經(jīng)緯儀：陀螺儀與經(jīng)緯儀結(jié)合成一體的測(cè)量?jī)x器，測(cè)定真方位角。n陀螺儀的任務(wù)：定出真北方向。n經(jīng)緯儀：若經(jīng)緯儀望遠(yuǎn)鏡

6、的視準(zhǔn)軸處在真北方向，水平度盤讀數(shù)為0。當(dāng)經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)其它目標(biāo)方向時(shí)得到的水平方向值便是儀器所在地面點(diǎn)至目標(biāo)的真方位角。二、陀螺經(jīng)緯儀測(cè)定真方位角二、陀螺經(jīng)緯儀測(cè)定真方位角陀螺儀陀螺儀2022-1-3115、陀螺儀的構(gòu)造陀螺儀的構(gòu)造n陀螺儀由擺動(dòng)系統(tǒng)、觀察系統(tǒng)和鎖緊限幅機(jī)構(gòu)組成。 2022-1-31161) 擺動(dòng)系統(tǒng)擺動(dòng)系統(tǒng)擺動(dòng)系統(tǒng)包括懸吊擺動(dòng)系統(tǒng)包括懸吊帶帶16、導(dǎo)線、導(dǎo)線15、轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子子(馬達(dá)馬達(dá))10、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子底盤底盤7等，它們是整等，它們是整個(gè)陀螺儀的個(gè)陀螺儀的靈敏部靈敏部件件。轉(zhuǎn)子要求運(yùn)轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，重心要通過(guò)平穩(wěn)，重心要通過(guò)懸吊帶的對(duì)稱軸，懸吊帶的對(duì)稱軸，可以通過(guò)轉(zhuǎn)子底盤可

7、以通過(guò)轉(zhuǎn)子底盤上的六個(gè)螺釘進(jìn)行上的六個(gè)螺釘進(jìn)行調(diào)節(jié)。懸吊帶采用調(diào)節(jié)。懸吊帶采用特種合金材料制成。特種合金材料制成。2022-1-31172) 觀測(cè)系統(tǒng)觀測(cè)系統(tǒng)觀測(cè)系統(tǒng)是用來(lái)觀測(cè)系統(tǒng)是用來(lái)觀察擺動(dòng)系統(tǒng)的觀察擺動(dòng)系統(tǒng)的工作情況的。照工作情況的。照明燈泡明燈泡13將靈敏將靈敏部件上的雙線光部件上的雙線光標(biāo)標(biāo)12照亮，通過(guò)照亮，通過(guò)成像透鏡組成像透鏡組19使使雙線光標(biāo)成像在雙線光標(biāo)成像在分劃板分劃板18上，以上，以便在觀察窗中觀便在觀察窗中觀察。察。2022-1-3118n3) 3) 鎖緊限幅機(jī)構(gòu)鎖緊限幅機(jī)構(gòu)n鎖緊限幅機(jī)構(gòu)包括凸鎖緊限幅機(jī)構(gòu)包括凸輪輪4 4、限幅盤、限幅盤5 5、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子底盤底盤7

8、7、鎖緊圈、鎖緊圈8 8，用，用凸輪凸輪4 4使限幅盤沿導(dǎo)使限幅盤沿導(dǎo)向軸向軸3 3向上滑動(dòng)，使向上滑動(dòng)，使限幅盤限幅盤5 5托起轉(zhuǎn)子的托起轉(zhuǎn)子的底盤靠在與支架連接底盤靠在與支架連接的鎖緊圈的鎖緊圈8 8上。限幅上。限幅盤上的盤上的三個(gè)泡沫塑料三個(gè)泡沫塑料塊塊6 6在下放轉(zhuǎn)子部分在下放轉(zhuǎn)子部分時(shí)，時(shí)，能起到緩沖和摩能起到緩沖和摩擦限幅的作用擦限幅的作用。2022-1-3119、 陀螺經(jīng)緯儀的陀螺經(jīng)緯儀的操作方法操作方法 在需要測(cè)定真子午線方向的點(diǎn)在需要測(cè)定真子午線方向的點(diǎn)上安置好經(jīng)緯儀后，應(yīng)按下列上安置好經(jīng)緯儀后，應(yīng)按下列步驟操作陀螺經(jīng)緯儀：步驟操作陀螺經(jīng)緯儀：1) 1) 粗定向：粗定向：將儀

9、器附帶的羅將儀器附帶的羅盤儀安裝在支架上的定位盤盤儀安裝在支架上的定位盤2020上，旋轉(zhuǎn)經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部，上，旋轉(zhuǎn)經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部，使視使視線方向線方向大致對(duì)準(zhǔn)北方向，大致對(duì)準(zhǔn)北方向，將經(jīng)將經(jīng)緯儀的水平微動(dòng)螺旋旋至行程緯儀的水平微動(dòng)螺旋旋至行程的中間位置，制動(dòng)照準(zhǔn)部，取的中間位置，制動(dòng)照準(zhǔn)部，取下羅盤儀（下羅盤儀（或用陀螺儀進(jìn)行粗或用陀螺儀進(jìn)行粗定向，精度可達(dá)定向，精度可達(dá)33左右左右）。）。2022-1-3120n2)2)安置陀螺儀安置陀螺儀：將陀螺儀安裝到支架上：將陀螺儀安裝到支架上的定位盤的定位盤2020上，旋緊固連螺環(huán)上，旋緊固連螺環(huán)2121，接好，接好電源線，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)陀螺轉(zhuǎn)子，電源

10、線，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)陀螺轉(zhuǎn)子，信號(hào)燈亮，信號(hào)燈亮，當(dāng)其轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后當(dāng)其轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后( (大約需要大約需要3 3分鐘分鐘) )信號(hào)燈熄滅信號(hào)燈熄滅( (有些儀器有些儀器是信號(hào)燈顏色改變是信號(hào)燈顏色改變) )。緩慢旋松鎖緊機(jī)緩慢旋松鎖緊機(jī)構(gòu)，將擺動(dòng)系統(tǒng)平穩(wěn)放下，構(gòu)，將擺動(dòng)系統(tǒng)平穩(wěn)放下，在陀螺儀的在陀螺儀的觀察窗中觀察陀螺的進(jìn)動(dòng)方向和速度，觀察窗中觀察陀螺的進(jìn)動(dòng)方向和速度，如果陀螺的進(jìn)動(dòng)速度很慢，就可以開(kāi)始如果陀螺的進(jìn)動(dòng)速度很慢，就可以開(kāi)始進(jìn)行觀測(cè)。觀測(cè)方法有進(jìn)行觀測(cè)。觀測(cè)方法有逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法和中天逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法和中天法法。n3)3)觀測(cè)完成后，要觀測(cè)完成后，要先旋緊鎖緊機(jī)構(gòu)先旋緊鎖緊機(jī)構(gòu)，將，將

11、擺動(dòng)系統(tǒng)托起，才能關(guān)閉電源，拔掉電擺動(dòng)系統(tǒng)托起，才能關(guān)閉電源，拔掉電源線。待陀螺儀轉(zhuǎn)子完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)以后源線。待陀螺儀轉(zhuǎn)子完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)以后才允許卸下陀螺儀裝箱。才允許卸下陀螺儀裝箱。 2022-1-31213 3、陀螺經(jīng)緯儀的觀測(cè)方法、陀螺經(jīng)緯儀的觀測(cè)方法逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法陀螺儀轉(zhuǎn)軸在東、西兩處陀螺儀轉(zhuǎn)軸在東、西兩處的反轉(zhuǎn)位置稱為逆轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)位置稱為逆轉(zhuǎn)點(diǎn)。點(diǎn)。逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法的實(shí)質(zhì)就是通過(guò)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法的實(shí)質(zhì)就是通過(guò)旋轉(zhuǎn)經(jīng)緯儀的水平微動(dòng)螺旋轉(zhuǎn)經(jīng)緯儀的水平微動(dòng)螺旋，在陀螺儀的觀察窗中，旋，在陀螺儀的觀察窗中，用零線指標(biāo)線用零線指標(biāo)線2222跟蹤雙線跟蹤雙線光標(biāo)影像光標(biāo)影像2323，當(dāng)擺動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)擺動(dòng)系統(tǒng)到達(dá)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)

12、時(shí)，在經(jīng)緯儀到達(dá)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)時(shí)，在經(jīng)緯儀讀數(shù)窗中讀取水平度盤讀讀數(shù)窗中讀取水平度盤讀數(shù)數(shù)( (稱為逆轉(zhuǎn)點(diǎn)讀數(shù)稱為逆轉(zhuǎn)點(diǎn)讀數(shù)) )。2022-1-3122擺動(dòng)系統(tǒng)到達(dá)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)擺動(dòng)系統(tǒng)到達(dá)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)并稍作停留后，將開(kāi)并稍作停留后，將開(kāi)始向真子午線方向擺始向真子午線方向擺動(dòng)，反方向旋轉(zhuǎn)經(jīng)緯動(dòng)，反方向旋轉(zhuǎn)經(jīng)緯儀的水平微動(dòng)螺旋繼儀的水平微動(dòng)螺旋繼續(xù)跟蹤擺動(dòng)系統(tǒng)直至續(xù)跟蹤擺動(dòng)系統(tǒng)直至下一個(gè)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)，并讀下一個(gè)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)，并讀取水平度盤讀數(shù)。重取水平度盤讀數(shù)。重復(fù)上述基本操作，可復(fù)上述基本操作，可以分別獲得以分別獲得n n個(gè)逆轉(zhuǎn)個(gè)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)點(diǎn)( (一般取一般取5 5個(gè)個(gè)) )讀數(shù)。讀數(shù)。2022-1-3123陀螺在子午面陀螺在子

13、午面的左右擺動(dòng)，的左右擺動(dòng)，呈略有衰減的呈略有衰減的正弦波形，所正弦波形，所以取以取n n個(gè)個(gè)( (一般一般取取5 5個(gè)個(gè)) )逆轉(zhuǎn)點(diǎn)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)讀數(shù)的平均值，讀數(shù)的平均值，就可以得出陀就可以得出陀螺軸擺動(dòng)的中螺軸擺動(dòng)的中心位置，即陀心位置，即陀螺北的方向值。螺北的方向值。2022-1-3124、注意事項(xiàng)、注意事項(xiàng)1)1)開(kāi)關(guān)陀螺儀時(shí)，陀螺靈敏部件必須處在托起狀開(kāi)關(guān)陀螺儀時(shí)，陀螺靈敏部件必須處在托起狀態(tài)，以防止懸掛帶和導(dǎo)流絲扭壞。態(tài)，以防止懸掛帶和導(dǎo)流絲扭壞。2)2)由于陀螺儀轉(zhuǎn)子的額定旋轉(zhuǎn)速度由于陀螺儀轉(zhuǎn)子的額定旋轉(zhuǎn)速度2150021500轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/ /分，分，可以形成很大的內(nèi)力矩，所以在陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不許搬可以形成很大的內(nèi)力矩，所以在陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不許搬動(dòng)儀器。動(dòng)儀器。3)3)使用電源逆變器時(shí)，注意線的正負(fù)極。沒(méi)有接使用電源逆變器時(shí)，注意線的正負(fù)極。沒(méi)有接上陀螺儀時(shí)，不要開(kāi)啟電源。上陀螺儀時(shí)，不要開(kāi)啟電源。4)4)蓄電池充電時(shí)，不要過(guò)量。蓄電池充電時(shí)，不要過(guò)量。5)5)在運(yùn)輸過(guò)程中，注意防震，且儀器箱不得倒置。在運(yùn)輸過(guò)程中，注意防震，且儀器箱不得倒置。2022-1-3125nGP1GP1全自動(dòng)陀螺儀全自動(dòng)陀螺儀n它由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)全站儀和陀螺儀組成，它由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)全站儀和陀螺儀組成，根據(jù)所需根據(jù)所需精度不同精度不同，提供三種測(cè)量模，提供三種測(cè)量模式：式：n模式模式1 1：真方位角觀測(cè)中誤差