單元四 全站儀及其應(yīng)用-4.1 全站儀概述 4.2 全站儀基本測量 4.3 全站儀點位放94課件講解

4.1全站儀概述4.2全站儀基本測量4.3全站儀點位放樣單元四全站儀及其應(yīng)用教學(xué)目標通過本單元學(xué)習(xí)，你將能夠：1．了解全站儀的發(fā)展；2．熟悉全站儀的構(gòu)造和使用；3．掌握全站儀基本測量方法；5.掌握全站儀點位放樣方法；4.1全站儀概述全站型電子速測儀（ElectronicTotalStation），是一種利用機械、光學(xué)、微電腦等元件組合而成、可以同時進行角度測量和距離測量、并可進行有關(guān)計算的高科技測量儀器。由于只要在測站上一次安置該儀器,便可以完成該測站上所有的測量工作,故稱為“電子全站儀”,簡稱“全站儀”（TotalStationInstrument）。61（1）電子全站儀定義高精度多功能測角精度±0.5″測距精度±(1+D×10－6)mmTCA2003全站儀一、全站儀發(fā)展（2）全站儀各部分組合框圖SET-230R

全站儀全站儀按其外觀結(jié)構(gòu)可分為兩類：

積木型（又稱組合型）和整體型（Integral）全站儀。

起初的全站儀是將電子經(jīng)緯儀和測距儀組裝在一起，并可分離成兩個獨立的部分，稱為積木式全站儀。后來改進為將光電測距儀的調(diào)制光發(fā)射接收系統(tǒng)的光軸和經(jīng)緯儀的視準軸組合成分光同軸的整體式全站儀，并配置電子計算機的微處理機和系統(tǒng)軟件，使具有將測量數(shù)據(jù)儲存、計算、輸入、輸出等功能。（3）全站儀的分類、配套棱鏡及發(fā)展1）全站儀測距的主要部件—反射器反射器為全站儀測距的配套部件。反射器分為全反射棱鏡和反射片兩種，前者經(jīng)常用于控制測量中長距離的精密測距；后者用于近距離的測距，例如地形測量和工程測量。全反射棱鏡（簡稱反射棱鏡或反光鏡）是用光學(xué)玻璃磨制成的四面體，如同正立方體上切下的一個角錐體，能使入射光從原光路返回發(fā)射源。入射光反射光適用于一般距離測量的標準棱鏡,安裝在棱鏡基座上。2）各種形式的反射器適用于長距離的三棱鏡的組合(三棱鏡)。適用于中,短距離的小型棱鏡,可手持或安裝于標桿頭上。適用于近距離細部測量的反射片。3）地面測量儀器發(fā)展簡史－全站儀誕生前1952197019211973測距儀器：測角儀器：197819801990199019804）地面測量儀器發(fā)展簡史－從全站儀誕生到超站儀90年代起：電腦型全站儀特點：菜單操作，機載軟件，可系統(tǒng)開發(fā)，可對目標棱鏡自動識別、跟蹤和瞄準，與GNSS接收機聯(lián)合。

TC16101991雙軸補償菜單功能鍵操作

TPS10001994雙軸補償軟功能鍵操作(圖標操作)自動目標識別

TPS11001999雙軸補償軟功能鍵操作(圖標操作)自動目標識別免棱鏡測距

TPS12002004雙軸補償軟功能鍵+快捷鍵操作(圖標操作)自動目標識別免棱鏡測距與GNSS聯(lián)合作業(yè)數(shù)據(jù)交互功能：通過輸入、輸出設(shè)備，可以與計算機交互通訊，使測量數(shù)據(jù)直接進入計算機，據(jù)此進行計算和繪圖；測量作業(yè)所需要的已知數(shù)據(jù)也可以從計算機輸入全站儀。ATR目標自動識別功能：一些全站儀將電荷耦合器件（CCD—ChargeCoupledDevice）與傳動馬達相結(jié)合，使具有對目標棱鏡的自動識別、跟蹤和瞄準（ATR，

AutomaticTargetRecognition）功能；CCD還用于度盤讀數(shù)、構(gòu)成電子水準器等。自由設(shè)站功能：一些全站儀將全球定位系統(tǒng)(GNSS)接收機與之結(jié)合，以解決儀器自由設(shè)站的定位問題。全站儀的這些功能不僅使測量的外業(yè)工作高效化，而且可以實現(xiàn)整個測量作業(yè)的高度自動化。電子全站儀已廣泛用于控制測量、地形測量、施工放樣等方面的測量工作。

5）全站儀功能的逐步改進完善6）免棱鏡型全站儀（Reflectorlesstotalstation）

免棱鏡型全站儀是指在無反射棱鏡的條件下，可對一般的目標直接測距的全站儀。因此，對不便安置反射棱鏡的目標進行測量，免棱鏡型全站儀具有明顯優(yōu)勢。如拓普康GPT-3000L全站儀，無合作目標距離測程可達1200m，可廣泛用于地籍測量等測距精度要求不是很高的工程測量。7）鏡站遙控型全站儀（進行細部測量）360°棱鏡和發(fā)射接收裝置全站儀鏡站遙控器鏡站遙控型全站儀可由伺鏡員單人進行整個測量工作，由鏡站操作RX1220控制器，遙控測站全站儀進行測量工作，如徠卡TPS1200全站儀：360°棱鏡與鏡站遙控系統(tǒng)

360°棱鏡可供多臺全站儀同時瞄準一點，也可使立于細部點的棱鏡(鏡站)忽略棱鏡的方向。鏡站遙控器可以由鏡站指揮全站儀(要有目標自動跟蹤功能)的操作，實現(xiàn)無人測站，因為細部點的選擇主要由鏡站人員決定。360°棱鏡鏡站遙控器發(fā)射和接收裝置8）測量機器人（采用windows操作系統(tǒng)的智能型全站儀）在機動化全站儀的基礎(chǔ)上，儀器安裝自動目標識別與照準的新功能，因此在自動化的進程中，全站儀進一步克服了需要人工照準目標的重大缺陷，實現(xiàn)了全站儀的智能化。在相關(guān)軟件的控制下，智能型全站儀在無人干預(yù)的條件下可自動完成多個目標的識別、照準與測量，因此，智能型全站儀又稱為“測量機器人”。典型的代表有徠卡的TCA型全站儀、索佳SETX系列WinCE全站儀等。TCA2003全站儀操作面板高精度多功能測角精度±0.5″測距精度±(1+D×10－6)mm測量機器人自動化作業(yè)儀器對中自動化基座安平自動化儀高量取自動化對目標自動跟蹤和瞄準目標中心位置十字絲中心位置搜索跟蹤照準二、全站儀的特殊部件與功能（1）多功能同軸望遠鏡將瞄準用的物鏡、目鏡、調(diào)焦透鏡與紅外測距、激光測距的發(fā)射和接收安裝在同一光學(xué)系統(tǒng)中，成為多功能的同軸望遠鏡。（2）顯示屏和鍵盤操作面板包括控制按鍵、數(shù)碼(字母和數(shù)字)按鍵和較大的顯示屏，顯示屏包含軟鍵(功能鍵)以及觸摸功能；顯示屏還可以分頁，可展示主菜單和若干級子菜單；顯示屏還可以顯示圖形，例如野外實時顯示所測地形圖的局部圖形，便于檢查和修測或補測。拓普康GPT-9000A測量機器人SET2X的顯示屏和鍵盤

1）度盤讀數(shù)傳感器較先進的全站儀用條碼度盤和CCD傳感器讀數(shù)，發(fā)光管發(fā)光透過度盤編碼，由一組線性CCD陣列讀數(shù)。一般在度盤對徑設(shè)置一對線性CCD傳感器，以消除度盤偏心誤差。度盤條碼條碼度盤發(fā)光二極管線性CCD陣列反光棱鏡（3）傳感器全站儀中的傳感器包括：度盤讀數(shù)傳感器,縱軸傾斜傳感器,目標搜索傳感器等。利用發(fā)光二極管或外來光線及CCD(電荷耦合器件)陣列。2）縱軸傾斜傳感器儀器的縱軸傾斜影響視準軸的瞄準、水平度盤和垂直度盤的讀數(shù)。對此，全站儀設(shè)置“雙軸傾斜補償器”雙軸指視準軸在水平面上投影和橫軸方向。傳感器通過屏幕顯示該兩方向的傾角和水準氣泡。據(jù)此可用腳螺旋精確置平儀器，而遺留的雙軸傾斜則傳感器按其傾角計算改正值，自動顯示改正后的度盤讀數(shù)。（4）存儲器存儲器分為機內(nèi)存儲器和存儲卡。前者相當于計算機的硬盤和內(nèi)存，后者相當于優(yōu)盤。全站儀有相當大的存儲量，例如SET2X的內(nèi)存容量10.000個點，支持外存儲卡。可以記錄數(shù)天的野外觀測，數(shù)千個細部點的距離角度觀測值和計算的坐標數(shù)據(jù)。SET2X的CF卡插槽、標準USB口與miniUSB口（5）通訊接口