角度測量與經(jīng)緯儀課件

第三章角度測量與經(jīng)緯儀第三章角度測量與經(jīng)緯儀第一講水平角測量原理

及經(jīng)緯儀認識第一講水平角測量原理

及經(jīng)緯儀認識水平角測量原理——地面上兩相交直線的夾角在水平面上的投影OBAnmβ=n

－m水平角ββ水平角測量原理——地面上兩相交直線的夾角在水平面上的投影OB經(jīng)緯儀應(yīng)具備的條件1、有一望遠鏡光學系統(tǒng)；2、有一讀角度的裝置——讀數(shù)系統(tǒng)；3、望遠鏡系統(tǒng)不僅能在水平方向轉(zhuǎn)動?而且可以在豎直方向轉(zhuǎn)動；4、有一標示儀器中心與測點中心在同一鉛垂線上的裝置——對中器；5、有一表示儀器安置水平的裝置——水準氣泡.......經(jīng)緯儀應(yīng)具備的條件1、有一望遠鏡光學系統(tǒng)；光學經(jīng)緯儀常用的光學經(jīng)緯儀：DJ07DJ1DJ2

DJ6

DJ15經(jīng)緯儀：用于測定水平角和豎直角的儀器。有光學經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀之分。光學經(jīng)緯儀常用的光學經(jīng)緯儀：DJ07DJ1DJ2DJ6級光學經(jīng)緯儀基本構(gòu)造照準部水平度盤基座DJ6級光學經(jīng)緯儀基本構(gòu)造照準部水平度盤基座1照準部水平度盤水平度盤：順時針方向刻有0o到360o的分劃線，用來測量水平角。水平度盤轉(zhuǎn)動控制裝置：位置變動手輪和復測裝置。外軸裝置：望遠鏡：照準部水準管：讀數(shù)顯微鏡：豎直度盤：橫軸、豎軸：1照準部水平度盤水平度盤：順時針方向刻有0o到360o的分照準部

水平度盤

基座讀數(shù)顯微鏡經(jīng)緯儀1照準部水平度盤基座讀數(shù)顯微鏡經(jīng)緯儀1經(jīng)緯儀2

望遠鏡上下制動螺旋

望遠鏡上下微動螺旋

豎直度盤豎直指標水準管微動螺旋水平制動、微動螺旋光學對中器經(jīng)緯儀2望遠鏡望遠鏡經(jīng)緯儀的使用一：對中—使得度盤中心處于測點的鉛垂線上二：整平—使得度盤處于水平位置上經(jīng)緯儀的使用一：對中—使得度盤中心處于測點的鉛垂線上經(jīng)緯儀的使用一：對中—使得度盤中心處于測點的鉛垂線上經(jīng)緯儀的使用一：對中—使得度盤中心處于測點的鉛垂線上經(jīng)緯儀的使用二：整平—使得度盤處于水平位置上123123經(jīng)緯儀的使用二：整平—使得度盤處于水平位置上123123測量方法測量方法大花桿小花桿和覘標大花桿小花桿和覘標經(jīng)緯儀的十字絲分劃板經(jīng)緯儀的十字絲分劃板瞄準瞄準瞄準瞄準瞄準瞄準HV01234560123456讀數(shù)設(shè)備與讀數(shù)方法1121138988113°03′00″89°13′54″HV01234560123456讀數(shù)設(shè)備與讀數(shù)方法11211讀數(shù)練習HV01234560123456234273272234°11′30″272°53′00″讀數(shù)練習HV012345601234562342732722第二講水平角與豎直角

的觀測第二講水平角與豎直角

的觀測測回法測量水平角測站豎盤位置目標讀數(shù)半測回角一測回均值均值O(1)左10012009133009133159133123914500右1180113091333032714500O(2)左190112491330691330931814430右127011489133093014500水平角觀測記錄測回法測量水平角測站豎盤位置目標讀數(shù)半測回角一測回均值均值O全圓測回法記錄測站目標盤左L盤右R平均讀數(shù)歸零后方向值各測回歸零方向平均值水平角值0A0002121800200(000200)000206000000000000374201B3744152174405374410374200374201724451C11029042902852110285811020481102652394541D15014513301443150144715012371501233A00021818002080002130A9003302700322(900324)900326000000B127453430745281274531374207C200302420301820030211102057D240155760154924015531501229A9003252700318900322全圓測回法記錄測站目標盤左L盤右R平均讀數(shù)歸零后方向值各測回豎直角的定義傾斜視線與水平視線的夾角＋α－α豎直角的定義傾斜視線與水平視線的夾角＋α－α豎直度盤基本構(gòu)造豎直度盤基本構(gòu)造090180270豎直度盤基本構(gòu)造指標水準管微動螺旋指標水準管090180270豎直度盤基本構(gòu)造指標水準管指標水準管豎盤注記形式090180270900270180090180270盤左盤右270180900盤左盤右豎盤注記形式090180270900270180090180豎直角計算公式推導090180270090180270盤左Lα左=90°－L豎直角計算公式推導090180270090180270盤左L豎直角計算公式推導盤右090180270090180270Rα右=R－270°豎直角計算公式推導盤右090180270090180270R豎直角計算公式推導090180270090180270盤左Lα左=(90°+i)－L豎直角計算公式推導090180270090180270盤左L豎直角計算公式推導盤右090180270090180270Rα右=R－(270°+i)豎直角計算公式推導盤右090180270090180270R

豎直角觀測方法在測站安置經(jīng)緯儀，對中、整平；盤左用中絲精確瞄準目標，調(diào)節(jié)指標水準管氣泡居中，讀數(shù)L（V）；盤右用中絲精確瞄準目標，調(diào)節(jié)指標水準管氣泡居中，讀數(shù)R（V）；豎直角觀測方法在測站安置經(jīng)緯儀，對中、整平；瞄準瞄準豎直角觀測記錄測站目標豎盤位置豎盤讀數(shù)半測回角值一測回角值0M左811842＋084118＋084124右2784120＋084120N左1240330-340330－340318右2355654-340306豎直角觀測記錄測站目標豎盤位置豎盤讀數(shù)半測回角值一測回角值0電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀測角原理

電子經(jīng)緯儀的支架、軸系、望遠鏡和制動系統(tǒng)與光學經(jīng)緯儀類同，但度盤及其讀數(shù)系統(tǒng)完全不一樣,有如下兩類：

1.編碼度盤測角 2.光柵度盤測角角--碼光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)電子掃描度盤電子測微讀數(shù)系統(tǒng)電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀測角原理角--碼光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)電子掃描度盤電子測角原理純二進制編碼度盤角分辨率

設(shè)碼道數(shù)為n則碼區(qū)數(shù)N＝2n角度分辨率＝2π/N電子測角原理設(shè)碼道數(shù)為n則碼區(qū)數(shù)N＝電子測角原理例子： ZeissElta2全站儀測角系統(tǒng)：

編碼度盤＝98mm碼區(qū)=800分辨率=27′

電子測角原理電子測角原理問題：

1.提高角分辨率難

采用電子測微技術(shù)解決

2.純二進制編碼度盤在某些方向的代碼需要在幾個碼道上同時進行透光區(qū)與不透光區(qū)的過渡轉(zhuǎn)換，易產(chǎn)生差錯。

采用葛萊碼（循環(huán)碼）解決電子測角原理電子測角原理葛萊碼（循環(huán)碼）

1953年葛萊(Cray)等人首創(chuàng)

保證任何相鄰讀數(shù)僅有一位代碼發(fā)生變化電子測角原理電子測角原理葛萊碼（循環(huán)碼）

1953年葛萊(Cray)等人首創(chuàng)

保證任何相鄰讀數(shù)僅有一位代碼發(fā)生變化電子測角原理電子測角原理2.光柵度盤測角

光柵干涉θY方向干涉條紋移動X方向兩光柵的相對移動度盤光柵莫爾干涉條紋固定光柵電子測角原理2.光柵度盤測角θY方向X方向度盤光柵莫爾干涉條電子測角原理2.光柵度盤測角 用于測角：如果兩光柵的相對移動是沿x方向從一條格線移到相鄰的另一條格線，則干涉條紋將在y方向上移動一整周，即光強由暗到明，再由明到暗變化一個周期,于是干涉條紋移動的總周數(shù)將等于所通過的格線數(shù)。反之，如果數(shù)出和記錄光感器所接收的光強曲線總周數(shù)，便可測得移動量，再經(jīng)過電信號轉(zhuǎn)換，最后得到角度值。θY方向干涉條紋移動X方向兩光柵的相對移動電子測角原理2.光柵度盤測角如果兩光柵的相對電子測角原理2.光柵度盤測角 例子——WildT2000電經(jīng) 度盤光柵數(shù)：1024 光柵度盤角分辨率：

角度測定：粗測精測電子測角原理2.光柵度盤測角粗測精測電子測角原理粗測發(fā)光二極管光敏二極管電子測角原理粗測發(fā)光二極管光敏二極管電子測角原理粗測活動光柵探測器固定光柵探測器電子測角原理粗測活動光柵探測器固定光柵探測器電子測角原理精測將的角度測量轉(zhuǎn)換為填充脈沖計時的時間測量電子測角原理精測將的角度測量轉(zhuǎn)換為填充脈沖計電子測角儀器電子經(jīng)緯儀電子全站儀電子測角儀器電子經(jīng)緯儀電子全站儀測角誤差分析測角誤差儀器誤差觀測誤差外界影響誤差讀數(shù)誤差測角誤差分析測角誤差儀器誤差觀測誤差外界影響誤差讀數(shù)誤差測角誤差分析儀器誤差1.視準誤差(c)

原因：視準軸不垂直于水平軸

規(guī)律：隨垂直角增大而增大

消除與減弱措施：盤左盤右取均值可以消除

注：一測回中各觀測方向2C互差的大小，在一定程度上反映了觀測成果的質(zhì)量。規(guī)范要求：J1△2c<E9“J2△2c<E13“測角誤差分析儀器誤差測角誤差分析儀器誤差

2.橫軸誤差(i)

原因：橫軸不垂直于垂直軸

規(guī)律：隨垂直角增大而增大，對兩等高目標觀測時互差為0

消除與減弱措施：盤左盤右取均值可以消除

注：不僅與傾角i有關(guān)，而且還與豎角α有關(guān) 實際中，視準軸誤差和水平軸傾斜誤差同時存在

i測角誤差分析儀器誤差i測角誤差分析儀器誤差3.豎軸誤差

原因：豎軸不鉛垂

規(guī)律：隨垂直角增大而增大，且與橫軸所處的位置方向有關(guān)消除與減弱措施：觀測時精確整平儀器，測回間重新整平

注：不能通過盤左盤右取均值消除測角誤差分析儀器誤差測角誤差分析儀器誤差

4.照準部偏心誤差

原因：照準部旋轉(zhuǎn)中心與度盤分劃中心不重合

規(guī)律：隨瞄準方向而異，照準方向垂直于偏心方向時對水平方 向讀數(shù)影響最大

消除與減弱措施：盤左盤右取平均值可消除

5.度盤刻劃誤差

原因：制造工藝誤差

規(guī)律：系統(tǒng)誤差（長周期+短周期）+偶然誤差

消除與減弱措施：測回間變換度盤位置測角誤差分析儀器誤差測角誤差分析外界影響誤差

1.大氣密度變化對目標成像穩(wěn)定性的影響

原因：大氣密度變化引起光線路徑變動(大氣上下、左右對流）

規(guī)律：

晴天——日出后、日落前1～3h，成像較為穩(wěn)定

陰天——全天較為穩(wěn)定

消除與減弱措施：在成像穩(wěn)定時段觀測測角誤差分析外界影響誤差測角誤差分析外界影響誤差

2.大氣折光的影響

原因：大氣密度不一，光線彎向密度大的一方

以垂直方向為主，有時水平方向也不能忽視測角誤差分析外界影響誤差測角誤差分析外界影響誤差2.大氣折光的影響

——水平方向影響因素：溫度測角誤差分析外界影響誤差測角誤差分析外界影響誤差

2.大氣折光的影響消除與減弱措施：

選點時，避免使視線靠近山坡、大河或與湖泊堤岸平行；避免視線通過高大建筑、煙囪、電桿等實體側(cè)方； 觀測時，選擇有利時段，并將整個觀測工作放在幾個不同時段進行。測角誤差分析外界影響誤差測角誤差分析觀測誤差

1.儀器對中誤差

原因：儀器中心與測站點不在同一鉛垂線上

規(guī)律：

偏心越大、邊越大，誤差越大

消除與減弱措施：精確對中(光學、激光對中）

測角誤差分析觀測誤差測角誤差分析觀測誤差

2.目標偏心誤差

原因：覘標中心偏離目標標石中心

規(guī)律：

與偏心距成正比，與邊長成反比，垂直于視線方向的目標偏心誤差最大

消除與減弱措施：覘標鉛垂

測角誤差分析觀測誤差測角誤差分析觀測誤差

3.照準誤差

原因：未精確瞄準目標的幾何中心

消除與減弱措施：

采用專用覘標（相位照準圓筒） 選擇較好的觀測環(huán)境4.讀數(shù)誤差

原因：估讀導致

消除與減弱措施：熟練觀測5.視差和十字絲不清晰的影響

原因：調(diào)焦不清晰

消除與減弱措施：認真調(diào)焦

測角誤差分析觀測誤差經(jīng)緯儀的檢校照準部水準管檢校

1.檢校目的 使水準管軸垂直于豎軸

2.檢驗方法

①整平儀器； ②使水準管大致平行兩腳螺旋，氣泡居中； ③旋轉(zhuǎn)照準部180o，看氣泡是否居中。

3.校正方法——半半調(diào)平法 ①調(diào)節(jié)腳螺旋，使氣泡往回偏離一半； ②用儀器改針撥動水準管一端校正螺絲，使氣泡居中； ③重復檢驗校正幾次，直至完好。水準管軸水平度盤豎軸經(jīng)緯儀的檢校照準部水準管檢校水準管軸水平度盤豎軸經(jīng)緯儀的檢校分劃板十字絲檢校

1.檢校目的 使十字絲豎絲垂直于橫軸，以便精確瞄準目標

2.檢驗方法

①整平儀器； ②在儀器前方適當位置懸掛垂球線,旋轉(zhuǎn)照準部照準該線； ③看十字絲豎絲和垂球線是否完全重合。

3.校正方法 ①卸下十字絲環(huán)護蓋； ②松開固定螺絲； ③按豎絲偏離反向輕微轉(zhuǎn)動十字絲環(huán)； ③重復檢驗校正幾次，直至完好。

分劃板

固定螺絲

校正螺絲經(jīng)緯儀的檢校分劃板十字絲檢校分劃板固定螺絲校正螺絲經(jīng)緯儀的檢校視準軸檢校

1.檢校目的

使視準軸垂直于橫軸

2.檢驗方法 方法1——盤左盤右讀數(shù)法(用于室內(nèi)）

①整平儀器； ②選擇一水平方向目標，盤左盤右觀測讀數(shù) ③計算C＝(L′-R′±180o)/2CAC′180270090H′COL左=L′左+CCC′180270090H′AOCR右=R′右-C經(jīng)緯儀的檢校視準軸檢校CAC′180270090H′COL左經(jīng)緯儀的檢校視準軸檢校

方法2——四分之一法（適合室外）經(jīng)緯儀的檢校視準軸檢校經(jīng)緯儀的檢校視準軸檢校

①在一平坦場地，選擇A、B兩點（相距約100m) ②安置儀器于AB連線中點O； ③在A點豎立一照準標志，在B點橫置一刻有毫米分劃的直尺，視其垂直于視線OB，且使B點直尺與儀器大致同高； ④盤左照準A，固定照準部，縱轉(zhuǎn)望遠鏡照準B點直尺B1點 ⑤盤右照準A，固定照準部，縱轉(zhuǎn)望遠鏡照準B點直尺B2點 ⑥看B1、B2是否重合。

計算：經(jīng)緯儀的檢校視準軸檢校經(jīng)緯儀的檢校視準軸檢校

3.校正方法

①對應(yīng)盤左盤右檢驗法，計算出誤差c，由此求得盤右位置正確水平度盤讀數(shù)R=R’+c。轉(zhuǎn)動照準部微動螺旋，使水平度盤讀數(shù)為R，此時十字絲的交點偏離目標A。卸下十字絲護蓋，略放松十字絲上下兩校正螺絲，將左右校正螺絲一松一緊移動，使十字絲對準A。變動度盤位置重復上述檢校，直至c滿足規(guī)定。 ②對應(yīng)四分之一檢驗法，在直尺上由B2向B1量取B2B3=B1B2/4,標定B3點，此時OB3視線便垂直于橫軸。卸下十字絲護蓋，略放松十字絲上下兩校正螺絲，將左右校正螺絲一松一緊移動，使十字絲對準B3。變動度盤位置重復上述檢校，直至c滿足規(guī)定。經(jīng)緯儀的檢校視準軸檢校經(jīng)緯儀的檢校橫軸檢校

1.檢校目的

使橫軸垂直于豎軸

2.檢驗方法

在離墻面20～30m安置儀器，整平。盤左位置瞄準墻面一點P(仰角在30o左右)，固定照準部，大致放平望遠鏡，在墻面上標出一點P1。同樣方法盤右照準P，放平望遠鏡標出另一點P2，看P1、P2是否重合。經(jīng)緯儀的檢校橫軸檢校經(jīng)緯儀的檢校橫軸檢校

3.校正方法

取P1P2連線重點P’，仍以盤右位置瞄準P’點，抬高望遠鏡，此時視線偏離高處的P點而在P”點的位置。用校正工具撥動橫軸支架上的偏心軸承，使橫軸左端(右端)降低(升高)，直至十字絲對準P點。

注：橫軸封閉，檢驗誤差超限后，送維修。

經(jīng)緯儀的檢校橫軸檢校經(jīng)緯儀的檢校豎盤指標差檢校

1.檢校目的

使豎盤指標差滿足規(guī)范要求 2.檢驗方法 整平儀器，盤左、盤右分別照準同一明顯目標，當豎盤水準管氣泡居中時讀取豎盤讀數(shù)L、R，按公式計算求得指標差x。

180270090i180270090i經(jīng)緯儀的檢校豎盤指標差檢校180270090i1802700經(jīng)緯儀的檢校豎盤指標差檢校

3.校正方法

計算盤右位置正確讀數(shù)R正=R－x，轉(zhuǎn)動豎盤微動螺旋，使豎盤讀數(shù)為R正，此時豎盤水準管氣泡不再居中。用改正撥動水準管校正螺絲，使氣泡居中。 具有豎盤指標自動補償裝置得經(jīng)緯儀檢校方法同上。

經(jīng)緯儀的檢校豎盤指標差檢校經(jīng)緯儀的檢校光學對中器檢校

1.檢校目的

使對中器的視準軸與儀器豎軸重合

2.檢驗方法

安置儀器于平坦地面，整平儀器；在腳架中央地面固定一白紙板，在上面標注分劃圈中心投影O1；轉(zhuǎn)動照準部180o，標注另一投影O2?？碠1、O2是否重合。

經(jīng)緯儀的檢校光學對中器檢校經(jīng)緯儀的檢校光學對中器檢校

3.校正方法

在白紙板上定出O1O2連線中點O，調(diào)節(jié)對中器校正螺絲使分劃圈中心對準O點。

注：方法視對中器類型而異，一般為半半調(diào)節(jié)。

經(jīng)緯儀的檢校光學對中器檢校第三章角度測量與經(jīng)緯儀第三章角度測量與經(jīng)緯儀第一講水平角測量原理

及經(jīng)緯儀認識第一講水平角測量原理

及經(jīng)緯儀認識水平角測量原理——地面上兩相交直線的夾角在水平面上的投影OBAnmβ=n

－m水平角ββ水平角測量原理——地面上兩相交直線的夾角在水平面上的投影OB經(jīng)緯儀應(yīng)具備的條件1、有一望遠鏡光學系統(tǒng)；2、有一讀角度的裝置——讀數(shù)系統(tǒng)；3、望遠鏡系統(tǒng)不僅能在水平方向轉(zhuǎn)動?而且可以在豎直方向轉(zhuǎn)動；4、有一標示儀器中心與測點中心在同一鉛垂線上的裝置——對中器；5、有一表示儀器安置水平的裝置——水準氣泡.......經(jīng)緯儀應(yīng)具備的條件1、有一望遠鏡光學系統(tǒng)；光學經(jīng)緯儀常用的光學經(jīng)緯儀：DJ07DJ1DJ2

DJ6

DJ15經(jīng)緯儀：用于測定水平角和豎直角的儀器。有光學經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀之分。光學經(jīng)緯儀常用的光學經(jīng)緯儀：DJ07DJ1DJ2DJ6級光學經(jīng)緯儀基本構(gòu)造照準部水平度盤基座DJ6級光學經(jīng)緯儀基本構(gòu)造照準部水平度盤基座1照準部水平度盤水平度盤：順時針方向刻有0o到360o的分劃線，用來測量水平角。水平度盤轉(zhuǎn)動控制裝置：位置變動手輪和復測裝置。外軸裝置：望遠鏡：照準部水準管：讀數(shù)顯微鏡：豎直度盤：橫軸、豎軸：1照準部水平度盤水平度盤：順時針方向刻有0o到360o的分照準部

水平度盤

基座讀數(shù)顯微鏡經(jīng)緯儀1照準部水平度盤基座讀數(shù)顯微鏡經(jīng)緯儀1經(jīng)緯儀2

望遠鏡上下制動螺旋

望遠鏡上下微動螺旋

豎直度盤豎直指標水準管微動螺旋水平制動、微動螺旋光學對中器經(jīng)緯儀2望遠鏡望遠鏡經(jīng)緯儀的使用一：對中—使得度盤中心處于測點的鉛垂線上二：整平—使得度盤處于水平位置上經(jīng)緯儀的使用一：對中—使得度盤中心處于測點的鉛垂線上經(jīng)緯儀的使用一：對中—使得度盤中心處于測點的鉛垂線上經(jīng)緯儀的使用一：對中—使得度盤中心處于測點的鉛垂線上經(jīng)緯儀的使用二：整平—使得度盤處于水平位置上123123經(jīng)緯儀的使用二：整平—使得度盤處于水平位置上123123測量方法測量方法大花桿小花桿和覘標大花桿小花桿和覘標經(jīng)緯儀的十字絲分劃板經(jīng)緯儀的十字絲分劃板瞄準瞄準瞄準瞄準瞄準瞄準HV01234560123456讀數(shù)設(shè)備與讀數(shù)方法1121138988113°03′00″89°13′54″HV01234560123456讀數(shù)設(shè)備與讀數(shù)方法11211讀數(shù)練習HV01234560123456234273272234°11′30″272°53′00″讀數(shù)練習HV012345601234562342732722第二講水平角與豎直角

的觀測第二講水平角與豎直角

的觀測測回法測量水平角測站豎盤位置目標讀數(shù)半測回角一測回均值均值O(1)左10012009133009133159133123914500右1180113091333032714500O(2)左190112491330691330931814430右127011489133093014500水平角觀測記錄測回法測量水平角測站豎盤位置目標讀數(shù)半測回角一測回均值均值O全圓測回法記錄測站目標盤左L盤右R平均讀數(shù)歸零后方向值各測回歸零方向平均值水平角值0A0002121800200(000200)000206000000000000374201B3744152174405374410374200374201724451C11029042902852110285811020481102652394541D15014513301443150144715012371501233A00021818002080002130A9003302700322(900324)900326000000B127453430745281274531374207C200302420301820030211102057D240155760154924015531501229A9003252700318900322全圓測回法記錄測站目標盤左L盤右R平均讀數(shù)歸零后方向值各測回豎直角的定義傾斜視線與水平視線的夾角＋α－α豎直角的定義傾斜視線與水平視線的夾角＋α－α豎直度盤基本構(gòu)造豎直度盤基本構(gòu)造090180270豎直度盤基本構(gòu)造指標水準管微動螺旋指標水準管090180270豎直度盤基本構(gòu)造指標水準管指標水準管豎盤注記形式090180270900270180090180270盤左盤右270180900盤左盤右豎盤注記形式090180270900270180090180豎直角計算公式推導090180270090180270盤左Lα左=90°－L豎直角計算公式推導090180270090180270盤左L豎直角計算公式推導盤右090180270090180270Rα右=R－270°豎直角計算公式推導盤右090180270090180270R豎直角計算公式推導090180270090180270盤左Lα左=(90°+i)－L豎直角計算公式推導090180270090180270盤左L豎直角計算公式推導盤右090180270090180270Rα右=R－(270°+i)豎直角計算公式推導盤右090180270090180270R

豎直角觀測方法在測站安置經(jīng)緯儀，對中、整平；盤左用中絲精確瞄準目標，調(diào)節(jié)指標水準管氣泡居中，讀數(shù)L（V）；盤右用中絲精確瞄準目標，調(diào)節(jié)指標水準管氣泡居中，讀數(shù)R（V）；豎直角觀測方法在測站安置經(jīng)緯儀，對中、整平；瞄準瞄準豎直角觀測記錄測站目標豎盤位置豎盤讀數(shù)半測回角值一測回角值0M左811842＋084118＋084124右2784120＋084120N左1240330-340330－340318右2355654-340306豎直角觀測記錄測站目標豎盤位置豎盤讀數(shù)半測回角值一測回角值0電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀測角原理

電子經(jīng)緯儀的支架、軸系、望遠鏡和制動系統(tǒng)與光學經(jīng)緯儀類同，但度盤及其讀數(shù)系統(tǒng)完全不一樣,有如下兩類：

1.編碼度盤測角 2.光柵度盤測角角--碼光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)電子掃描度盤電子測微讀數(shù)系統(tǒng)電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀測角原理角--碼光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)電子掃描度盤電子測角原理純二進制編碼度盤角分辨率

設(shè)碼道數(shù)為n則碼區(qū)數(shù)N＝2n角度分辨率＝2π/N電子測角原理設(shè)碼道數(shù)為n則碼區(qū)數(shù)N＝電子測角原理例子： ZeissElta2全站儀測角系統(tǒng)：

編碼度盤＝98mm碼區(qū)=800分辨率=27′

電子測角原理電子測角原理問題：

1.提高角分辨率難

采用電子測微技術(shù)解決

2.純二進制編碼度盤在某些方向的代碼需要在幾個碼道上同時進行透光區(qū)與不透光區(qū)的過渡轉(zhuǎn)換，易產(chǎn)生差錯。

采用葛萊碼（循環(huán)碼）解決電子測角原理電子測角原理葛萊碼（循環(huán)碼）

1953年葛萊(Cray)等人首創(chuàng)

保證任何相鄰讀數(shù)僅有一位代碼發(fā)生變化電子測角原理電子測角原理葛萊碼（循環(huán)碼）

1953年葛萊(Cray)等人首創(chuàng)

保證任何相鄰讀數(shù)僅有一位代碼發(fā)生變化電子測角原理電子測角原理2.光柵度盤測角

光柵干涉θY方向干涉條紋移動X方向兩光柵的相對移動度盤光柵莫爾干涉條紋固定光柵電子測角原理2.光柵度盤測角θY方向X方向度盤光柵莫爾干涉條電子測角原理2.光柵度盤測角 用于測角：如果兩光柵的相對移動是沿x方向從一條格線移到相鄰的另一條格線，則干涉條紋將在y方向上移動一整周，即光強由暗到明，再由明到暗變化一個周期,于是干涉條紋移動的總周數(shù)將等于所通過的格線數(shù)。反之，如果數(shù)出和記錄光感器所接收的光強曲線總周數(shù)，便可測得移動量，再經(jīng)過電信號轉(zhuǎn)換，最后得到角度值。θY方向干涉條紋移動X方向兩光柵的相對移動電子測角原理2.光柵度盤測角如果兩光柵的相對電子測角原理2.光柵度盤測角 例子——WildT2000電經(jīng) 度盤光柵數(shù)：1024 光柵度盤角分辨率：

角度測定：粗測精測電子測角原理2.光柵度盤測角粗測精測電子測角原理粗測發(fā)光二極管光敏二極管電子測角原理粗測發(fā)光二極管光敏二極管電子測角原理粗測活動光柵探測器固定光柵探測器電子測角原理粗測活動光柵探測器固定光柵探測器電子測角原理精測將的角度測量轉(zhuǎn)換為填充脈沖計時的時間測量電子測角原理精測將的角度測量轉(zhuǎn)換為填充脈沖計電子測角儀器電子經(jīng)緯儀電子全站儀電子測角儀器電子經(jīng)緯儀電子全站儀測角誤差分析測角誤差儀器誤差觀測誤差外界影響誤差讀數(shù)誤差測角誤差分析測角誤差儀器誤差觀測誤差外界影響誤差讀數(shù)誤差測角誤差分析儀器誤差1.視準誤差(c)

原因：視準軸不垂直于水平軸

規(guī)律：隨垂直角增大而增大

消除與減弱措施：盤左盤右取均值可以消除

注：一測回中各觀測方向2C互差的大小，在一定程度上反映了觀測成果的質(zhì)量。規(guī)范要求：J1△2c<E9“J2△2c<E13“測角誤差分析儀器誤差測角誤差分析儀器誤差

2.橫軸誤差(i)

原因：橫軸不垂直于垂直軸

規(guī)律：隨垂直角增大而增大，對兩等高目標觀測時互差為0

消除與減弱措施：盤左盤右取均值可以消除

注：不僅與傾角i有關(guān)，而且還與豎角α有關(guān) 實際中，視準軸誤差和水平軸傾斜誤差同時存在

i測角誤差分析儀器誤差i測角誤差分析儀器誤差3.豎軸誤差

原因：豎軸不鉛垂

規(guī)律：隨垂直角增大而增大，且與橫軸所處的位置方向有關(guān)消除與減弱措施：觀測時精確整平儀器，測回間重新整平

注：不能通過盤左盤右取均值消除測角誤差分析儀器誤差測角誤差分析儀器誤差

4.照準部偏心誤差

原因：照準部旋轉(zhuǎn)中心與度盤分劃中心不重合

規(guī)律：隨瞄準方向而異，照準方向垂直于偏心方向時對水平方 向讀數(shù)影響最大

消除與減弱措施：盤左盤右取平均值可消除

5.度盤刻劃誤差

原因：制造工藝誤差

規(guī)律：系統(tǒng)誤差（長周期+短周期）+偶然誤差

消除與減弱措施：測回間變換度盤位置測角誤差分析儀器誤差測角誤差分析外界影響誤差

1.大氣密度變化對目標成像穩(wěn)定性的影響

原因：大氣密度變化引起光線路徑變動(大氣上下、左右對流）

規(guī)律：

晴天——日出后、日落前1～3h，成像較為穩(wěn)定

陰天——全天較為穩(wěn)定

消除與減弱措施：在成像穩(wěn)定時段觀測測角誤差分析外界影響誤差測角誤差分析外界影響誤差

2.大氣折光的影響

原因：大氣密度不一，光線彎向密度大的一方

以垂直方向為主，有時水平方向也不能忽視測角誤差分析外界影響誤差測角誤差分析外界影響誤差2.大氣折光的影響

——水平方向影響因素：溫度測角誤差分析外界影響誤差測角誤差分析外界影響誤差

2.大氣折光的影響消除與減弱措施：

選點時，避免使視線靠近山坡、大河或與湖泊堤岸平行；避免視線通過高大建筑、煙囪、電桿等實體側(cè)方； 觀測時，選擇有利時段，并將整個觀測工作放在幾個不同時段進行。測角誤差分析外界影響誤差測角誤差分析觀測誤差

1.儀器對中誤差

原因：儀器中心與測站點不在同一鉛垂線上

規(guī)律：

偏心越大、邊越大，誤差越大

消除與減弱措施：精確對中(光學、激光對中）

測角誤差分析觀測誤差測角誤差分析觀測誤差

2.目標偏心誤差

原因：覘標中心偏離目標標石中心

規(guī)律：

與偏心距成正比，與邊長成反比，垂直于視線方向的目標偏心誤差最大

消除與減弱措施：覘標鉛垂

測角誤差分析觀測誤差測角誤差分析觀測誤差

3.照準誤差

原因：未精確瞄準目標的幾何中心

消除與減弱措施：

采用專用覘標（相位照準圓筒） 選擇較好的觀測環(huán)境4.讀數(shù)誤差

原因：估讀導致

消除與減弱措施：熟練觀測5.視差和十字絲不清晰的影響

原因：調(diào)焦不清晰

消除與減弱措施：認真調(diào)焦

測角誤差分析觀測誤差經(jīng)緯儀的檢校照準部水準管檢校

1.檢校目的 使水準管軸垂直于豎軸

2.檢驗方法

①整平儀器； ②使水準管大致平行兩腳螺旋，氣泡居中； ③旋轉(zhuǎn)照準部180o，看氣泡是否居中。

3.校正方法——半半調(diào)平法 ①調(diào)節(jié)腳螺旋，使氣泡往回偏離一半； ②用儀器改針撥動水準管一端校正螺絲，使氣泡居中； ③重復檢驗校正幾次，直至完好。水準管軸水平度盤豎軸經(jīng)緯儀的檢校照準部水準管檢校水準管軸水平度盤豎軸經(jīng)緯儀的檢校分劃板十字絲檢校

1.檢校目的 使十字絲豎絲垂直于橫軸，以便精確瞄準目標

2.檢驗方法

①整平儀器； ②在儀器前方適當位置懸掛垂球線,旋轉(zhuǎn)照準部照準該線； ③看十字絲豎絲和垂球線是否完全重合。

3.校正方法 ①卸下十字絲環(huán)護蓋； ②松開固定螺絲； ③按豎絲偏離反向輕微轉(zhuǎn)動十字絲環(huán)； ③重復檢驗校正幾次，直至完好。

分劃板

固定螺絲

校正螺絲經(jīng)緯儀的檢校分劃板十字絲檢校分劃板固定螺絲校正螺絲經(jīng)緯儀的檢校視準軸檢校

1.檢校目的

使視準軸垂直于橫軸

2.檢驗方法 方法1——盤左盤右讀數(shù)法(