CH8001-1991光电测距仪检定规范

中 华 人 民 共 和 国 测 绘 行 业 标 准 光电测距仪检定规范 C H 8 0 0 1 9 1 S p e c i f i c a t i o n o n c a l i b r a t i o n o f e l e c t r o - o p t i c a l d i s t a n c e m e a s u r i n g i n s t r u m e n t 1 主题 内容与适用范围 主题内容 本标准规定了光电测距仪( 以下简称测距仪) 的检定 目的、 检定项 目和检定方法 ， 它不涉及侧距间 t题 1 . 2 适用范围 本标准适用于 I k m测距中误差的绝对值不小于 2 mm 的测距仪的检定 2 引用标准 Z B A 7 6 0 0 2 -8 7 中、 短程光电测距规范 J J G 2 0 4 - - 8 。 气象用通风干湿表检定规程 J J G 2 7 3 -8 1 空盒气压表检定规程 J J G 1 8 0 -7 8 电子计数器内石英晶体振荡器检定规程 3 术语 3 . 、 光电测距仪( E D MI ) 利用光波运载测距信号进行距离测量的仪器， 按使用的光源不同而义分为普通光源测距仪、 激光测 距仪和红外测距仪。英文缩写为E D MI 3 . 2 中、 短程光电测距仪 指测程在 1 5 k m以内的光电测距仪。 3 . 3 远程光电测距仪 指测程大于 1 5 k m的光电测距仪。 3 . 4 测距头 指组合式测距仪的测距部分。 3 . 5 距离测量轴 测距仪的发射和接收光轴平行时的合称 3 . 6 照准光轴 望远镜照准反射棱镜的照准标志时的视准轴。 3 . 7 标称值 仪器出厂时， 厂家给出的标定数值。 3 . 8 固定误差 与所测距离的长短无关的误差。包括加常数误差和测相误差等 3 . 9 比例误差 国家测绘局 1 9 9 1 一 0 1 一 2 1 批准 1 9 9 1 一 0 7 一 0 1 实施 C H 8 0 0 1 一 9 1 与 所测距离成正比变化的误差包括光速误差、 大气折射率误差和精测频率误差等。 4 光电测距仪检定项 目和检定周期 4 门检定分为两类 a ) 新购置的和经过修理后的测距仪的检定; b) 使用中的测距仪的检定 对于不同的类别， 检定的项目有所不同， 见表 1 。对于新研制的仪器， 应检定表 1 中的所有项目 裹 1 序号 检定项 目 一 几 _巨短 再 一 下 惬 蔺 万 远程 2 测距仪的检视 目视 朴 下 一几 发射、 接收、 照准三轴关系正确 性 信号强度对称法 斗十 3 内部符合精度定点重复读数法 4 精测频率 彩电副载波校频仪十 一 ) 5周期误差平台法 汁+ 6仪器常数基线 比较法 十于 一! 7检定综合精度比较法 十 l 8 调制光相位均匀性偏调法 士 g 分辨精度位移法 ! l 0 电压距离特性直流可调稳压电源 一 土 l l 幅 相 误 差灰度滤光器 土 l 2测程比较法士 1 3 整机高低温性能高低温试验箱 l 4 反射棱镜常数一致性 对 比法士 1 5 光学对中器、 对中杆光学对中器检验台、 经纬仪 卜 l l 6气象仪表 送气象部门位验 十一 于 注: 表 1 中 “ +r 代表必检项目; “ 一 ， 代表可不检项目; “ 士 ， 代表可检可不检项目， 按送检单位的需要决定 4 ， 2 检定周期 表 1中1 7 项的检定周期一般不超过一年， 对于远程测距仪， 第 4 、 6 两项还须在每个作业期的前 后各检定一次。 气象用通风 于 湿表和空盒气压表的检验周期般为三年。 遇修理或更换配件等情况， 应 进行再检定。 4 ， 3 在进行各项检定之前， 应使测距仪与环境温度充分适应 5 光电测距仪的检视 5 . 1 检查测距仪及其配件和附件是否齐全， 型号是否相配 5 . 2 检查测距仪及其配件漆面有无锈蚀， 有无碰伤脱漆; 光学件表面有无划痕、 斑点、 霉蚀; 电镀件、 氧 化件表面是否光滑牢实; 金属件加工质量是否良好无毛刺。 5 . 3 接通电源， 检查测距仪的各个旋钮、 按钮的运动是否灵活、 正常 C H 8 0 0 1 - 9 1 5 . 4 在测距仪附近( 大于仪器的最短测量趾离) 安置反射棱镜， 按照测距仪说明书中的使用步骤， 检查 仪器的功能 6 发射、 接收、 照准三轴关系正确性的检验与校正 跟离测量轴要和望远镜视准轴保持平行( 或重合) ， 当望远镜照准反射棱镜的照准标志时( 或反射棱 镜中心， 下同) ， 测距仪的接收信号强度应该最大。 测距仪的发射和接收光轴间的平行性由制造) 一 家机械 加工保证。其检验与校正也由制造厂家或专门的维修点进行。 6 . 1 检验方法 6 . 1 门将反射棱镜置于离测距仪 2 0 0 3 0 0 n 、 处 ， 置平测距仪和反射棱镜 6 . 1 . 2 用望远镜照准反射棱镜的照准标志， 读取水平度盘和竖直度盘读数 6 门. 3 用微动螺旋使反射棱镜照准标志偏离十字丝中心， 刚好使接收信号强度达到最小 6 . 1 . 4 如果( ”式成立， 则认为距离测量轴和望远镜视准轴在水平方向已平行 . 如果( 2 ) 式成立， 则认为 二者在竖直方向已平行， 否则表明二者不平行， 需要进行校正。 H +H， ， ，_ _ 。 2- 一 州 6 ,)” ” “ “ 二 4 一 l t V +V 2 一V I 蓉 3 0 “ . . . . . . . . . . 。 ， ， 。 一(2 式中: Hy反射棱镜照准标志位于十字丝中心时， 水平度盘、 竖直度盘读数， () ; 万 、 月 - 一 反射棱镜照准标志位于十字丝左端、 右端时， 水平度盘读数， () ; v v r 反射棱镜照准标志位于十字丝上端, - F 端时. 竖直度盘读数， ( 0 ) 0 6 . 2 校正方法 距离测量轴与望远镜视准轴间平行性的校正， 对于有校正机构的测距仪， 按照测距仪使用说明书中 的校正步骤进行校正。对于无校正机构的测距仪， 应送回到制造厂家或专门的维修点进行校正 6 . 3 检验和校正必须反复进行， 直至( 1 ) , ( 2 ) 两式成立 6 . 4 将测距头重新安装一次， 再按 6 . 1 , 6 . 2 进行检验和校正。 7 内部符合精 度的检定 内部符合精度反映一定的距离范围内仪器重复读数之间的符合程度。它表现为测距仪本身测相的 偶然误差， 是仪器测量稳定性的主要表征。 检定方法 在气象条件 良好的场地 上， 选择一段 4 0 - 1 0 0 m左右的距离 分别在所选距离的两端安置测距仪和反射棱镜。 用望远镜照准反射棱镜的照准标志， 连续读取 3 。 个以 上 的距离观测值。 观测数据处理 计算平均值 月八/勺d1. 1爪卞1.22 不不不又又又 F D 从=二 不 7 . 2 . 2 7 . 2 . 3 计算观测值改止数 v ; 二D 一D, 。 。 。 (3) 计算 内部符合精度 M ._ 士 w v ，. . . 、 ， n - I 即一次读数中误差 C H S O 0 1 一 9 1 式中: ， ， 一读数次数 ; D 一 距离观测值 ， m; 对一 内部符合精度 ， m m 8 精测频率的检定 测距仪的长度基准由石英晶体振荡器( 以下简称振荡器) 产生的调制频率确定一 般情况下， 测即仪 设有多个调制频率， 其中精测频率的准确度直接影响测距精度 8 . 1 频率准确度的检定 频率准确度指精测频率实际值与标称值的相对偏差 检定的目的是在距离观测值中加人频率改正 8 . 1 门检定设备 a ) 标准频率源; b )电子记数器; c 光电转换器( 具有连续波和脉冲波光电转换功能) ; d )交流稳压电源; e) 直流稳压电源; 助 气象用通风干湿表 衷 2 内部符合精度算例mm 序号 1 再 ( m)创 一 序 号 D， ( m ) 一 一 序 号 一 D. ( n l ) 铆了 l4 4 . 9 35 + 。 . 9 一 _ “ - 4 4 . 9 3 4 一1 一 一百一 选 4 ， 9 3 5下0. 9 2牛 生 9 3 4一 0 . 1 厂 ， 2 4 4 . 93 4一 0 ，12 24 4 . 9 3 4一 日 1 34 4 . 9 3 4一 0 1 一 4 4 . 9 3 4 一 。 1 2 34 4 9 3 4 一 一 -一 _ ) 44 4. 9 3 4一 0 ， 1 1 4 4 . 9 3 4 一 。 . 1 l 24 L L一一 1 4 . 9 3 ) 一 0 工 54 4 . 9 3 菩一 ， 1 一 4 4 .9 3 4 一 二 一 厂一云 一丁 咭 4 9 3 1O l 64 4 . 9 3 4 一 0 1 一上 _ 6 4 . 9 35 1 0 . 9 一 ( 4 4. 9 3 生 职 ; 4 4 . 9 3 4一 0， 1l 74 4 . 9 3 4 一01 一 艺 7飞 4 . 9 3 落 4 4. 9 3 4 一 。 1 一_ 8 4 4 9 3 4 _ 二 叮_一 2 844 . 9 3 4一 0 .1 94 4. ，3 4 一 一 4 t 9 3 巧一01 一匡 一29 4 4 .9 3 4 一 一 0 1 1 04 4 _ 9 3 4 一1 一 一2。 - 4 4 9 3 4 _ 。 ， ， 一 3 04 4 . 9 3 4一 0 1 D4 4 . 9 3 4 1 m 口 一2 . 7 ( ) 1_ _ _ _ 材l 十 0 3 1 8 . 1 . 2 检定条件 耐 环境温度 室温(l5 30C) 。检定过程中， 温度变化不能超过士Z C: b) 环境湿度: 6 5 %士15%; c) 负载 被检振荡器输出端除接检定设备外， 不能接其他负载; d ) 标准频率源的频率准确度应高出被检振荡器的一个数量级以上， 、 秒频率稳定度应高出只倍以 土 _ ; e ) 标准频率源及电子记数器应按J J G18o 一了 8 电子计数器内石英晶体振荡器检定规程 由计量部 C H 8 0 0 1 一 9 1 门每年检定 一 次 8 . 1 . 3 检定方法 根扼测距仪的结构， 有白接测频和间接测频两种检定方法， 均无需打开测距仪 8 . 1 . 3 . 1 直接测频 当测bR i. 仪本身设有频率检定插孔时采用。检定设备直接与被检振荡器的频率插孔连接 a ) 被检振荡器的输出频率加到电了记数器输人端 . 如图 1 ; b ) 振荡器经规定的预热时间后开始观测。每分钟观测一次， 连续观测 3 0 mm; c ) 预热时间: 带恒温装置的振荡器， 按出厂规定的预热时间预热， 不带恒温装置的振荡器. 预热 O n un; d ) 检定的始末测定室温 81 . 3 . 2 间接测频 当测即仪本身无频率检定插孔时采用。通过光电转换器， 将检定设备与被检振荡器连接 a ) 通过光电转换器， 将振荡器发射的调制光信号转换为电信号， 经放大后加到电子记数器输入端 如图 2 ; h )以 F 同 8 . 1 . 3 . 1中的 b ) , c ) , d ) e 图 1 直接测频 8 . 1 . 4 观测数据处理 a ) 计算平均值 间接测 频 f - 2一 If 3 0 b ) 计算频率准确度 f一 图 2 f c )计算检定误差 S = + 一1 o1 ( 5 ) 1 立、 . 几 时和 1 ( Jll川) 图 3 日 寸 问一 频率特性曲线示例 式中: 了 被检振荡器的频率实际俏, H z ; 叮 一 频率观测值, H z ; 2 一一频率准确度; 大 ，被检振荡器的频率标称值 ， Hz ; a一 检定误差; T 一 取样时间( 闸门时间) ， 5 。 d )以( A f , / f J X 1 0 , 为纵坐标 ， 时问( m i n ) 为横坐标 ， 绘制时间一 频率特性曲线， 如图 3 ( d 人=f , 大) . 8 . 1 . 5 式 中: 频率改 正 A n, 一zx1 0 6 1) (6 ) rJ D 频率改正， m m; 距离观测值 k ma C H 8 0 0 1 一9 1 表 3 频率准确度算例 序 。 一， 一 序 号了一 序号 一了 ; 厂 石 一 1 4， 8 55 ( ) 9 2 一 2l 2 2 1 生 9 8 55 0 5 . 3 1 49 8 55 0 5 11 49 8 55 2 艺 5 1 、 。 85 丽 8万 一 31 4 9 8551 9. 5 1 3 艺 31 4 9 8 5 5 0 4 9 生 ， 4一 一万而 言 几。 而 一 r一 2 ， 一一一一一 11 生9 8 55 0 魂 . 7 1 5 1 心9 8 55 1 5 4l 5 _ _ _4 : 85 :。7 3 一 2 5 厂 石1 4 9 8 5 5 1 4 . 1 !1 。 1 49 8 55 0 7 . 92 61 49 8 55 0 4 3 ; 1 生9 8 55 1 2 . 71 7 一 2 7 1 49 8 55 0 4 ， 1 1 49 8 55 1 1 9 ，8 I r 一 2 81 49 8 55 ( 3 . 8 91 礴9 8 55 1 1 . 3 一 而 一 1 49 8 55 0 6 . 02 9 1 49 8 53 0 3 6 l O1 49 8 5 5 1 0. 5 一 2 0 一 一 3 O j1 4 9 8 5 5 2 8 . 。无一f 一1 8 . 7 f =1 9 8 5 5 0 9 ， 3 8 . 2 2 火 1 ( ) 竺 ， 1 卜 温度一 频率特性的检定 振荡器频率直接受环境温度影响而变化。检定温度一 频率特 是为 了了解振荡器的质量， 并对距离观测值加人温度一 频率改 8 . 21 检定设备 除同 8 . 11 外， 需增设具有温度控制功能的高低温试验箱 ( 或试验房， 下同) 。 B . 2 . 2 检定条件 高低温试验箱的温控范围: 一10+40C， 其中任 温度点 的调整误差为士I C。其余同8 . 1 . 2中的切、 c ) 、 d)、 e ) 8 . 2 . 3 检定方法 a) 被检振荡器置于高低温试验箱内。电子计数器、 光电转换 器宜置丁试验箱外， 通过电缆引线进行连接; b )以一I O C、 O C、 1 0 、 2 0 、 3 0 、 4 0 等 6 个温度点作为 检定点; 。 ) 每个检定点需持续恒温一小时， 然后再观测频率。每分钟 观测频率一次， 连续观测30m in。 82 . 4 绘制温度一 频率特性曲线 a )讨 算每个检定点的频率准确度 2; b) 以2丫1 。 “ 为纵坐标， 温度 T( ) 为横坐标， 绘制温度一 频 率特性曲线， 如图4 。 图 4 温度一 频率特性曲线示例 8 . 3 频率开机特性的检定 开机特性是指振荡器频率值在一段时间间隔内的最大相对变化 检定的日的是了解振荡器的性能 8 . 3 . 1 检定设备、 检定条件和检定方法 分别同 8 . 1 . 1 、 8 . 1 . 2和 8 :l 3 8 . 3 . 2 观测数据处理 C H 8 0 0 1 一 9 1 计算开机特性 K 一 f - 二 一f m . ( 7) 式中 8 . 4 : K一开机特性; f . . 二 一ma x ( f ; ) ; f ,; =mi n ( 关) ; 大频率观测值， Hz o 算例: 观测数据同表 3 ， 则 f m 、 一f m ; =f 1 4 9 8 5 5 2 5 . 3一 1 4 9 8 5 5 0 3 . 4 1 4 9 8 5 5 2 8 . 0 =1 . 5 X1 0_ , 频率重现性的检定 频率重现性指侧距仪振荡器连续工作一段时间z , 后 ， 关机 一段时间z， 再开机一段时间r : 后的频率 值 .f与关机前的频率值 .f 的相对偏差。表示为: _ J 2 -f l 厂 片 一一下 . “ 介介二 . . ， :. 奋 ， ， . 门 . . 1 6 ) Jn 式中: 尸 频率重现性; f关机前的频率值， H z ; f , 再次开机 一 段时间后的频率值， H z ; / 。一 振荡器频率标称值， H z ; 8 . 4 门检定设备、 检定条件和检定方法 a )根据测距仪预热时间、 1作时间和作业间隙情况， 一般取q =t , =1 0 m i nt , =3 0 m i n ; b ) 频率值几 和几 的测量取样时间r =1 0 s , 测量 1 0次， 取其平均值; c ) 其余同 8 . 1 . 1 , 8 . 1 . 2 和 8 . 1 . 3 9 周期误差的检定 周期误差是由测距仪内部的光电信号串扰而引起的， 它随距离成周期性变化 检定的目的是了解它 的大小， 以便在距离观侧值中加入周期误差改正。 9 . 1 图中 检定设备 周期误差检定平台， 如图 5 所示 图 5 检定周期误差的平台示意图 n- 一 测站标志中心到平台第 1 测点的已知距离( 或是仪器观测的距离) , m: D .第， 测点的距离观测值， m; U - 一 测距仪的 飞 个精测尺长， m; d -每次移动反射棱镜的距离名义值， m C H 8 0 0 1一9 1 9 . 2 检定条件 9 . 2 . 1 平台上的各节导轨之间的水平度和导轨中心线的准直度优于 以 二 。 9 . 2 . 2 测距仪的安置中心( 仪器墩标志中心) 位于导轨中心线的延长线 I- 9 . 2 . 3 铺设在导轨 t 作为检定周期误差长度基准的尺子是带有分米分划线的因瓦带尺 长度基准应定 期( 一般为一年) 送计量部门检定， 其相对精度应优于 工 / 5 。 。 。 。 。 使用时尺子两端的拉力要与检定时的 致 9 . 2 . 4 发射、 接收、 照准三轴的关系正确 9 . 2 . 5 电池必须充足电， 避免在检定过程中更换电池 92 . 6 检定时， 气象条件比较稳定。 9 . 2 . 7 D 在 1 5 1 0 0 m之间 9 . 2 . 8 反射棱镜在安置精度优于士。2 m m 9 . 2 . 9 检定过程中避免碰动因瓦带尺。 9 . 3 检定方法 9 . 3 . 1 将测距仪安置到仪器墩上。通过升降仪器或反射棱镜使照准光轴水平 9 . 3 . 2 先将反射棱镜置于第 1 测点， 再置于最后一个测点。 然后再置于第 1 测点， 第 2 测点 依次下 去， 直到第 ，测点 9 . 3 . 3 在每个测点上读数 4 次， 取其平均值作为该点的距离观测值 D - 9 . 3 . 4 反射棱镜每次沿导轨的移动量取决于测距仪的精测尺长: a ) 精测尺长为 l o m的测距仪， 每次移动。 . 5 m, 精测尺长为2 0 n ， 的测即仪， 每次移动1 . 0;, 1 2 0 ( 或2 1 ) 个点; 切 精测尺长为其他值的测距仪， 反射棱镜的移动量应保证测点数不少于 2 0个 94 观测数据处理 9 . 4 . 1 式中: 平差计算时的误差方程式 二=c 。 一Xs i n ( 2 n D Jt 7 ) 一Y c o s ( 2 a D P I U) -L L = D , -1 ) , ” ， 共测 (9 、 ( l 0 ) ( i 一 1 , 2 “ “ 一 ” ) 二 . 观测值改正数, m m; G一一仪器在短距离内求解的加常数( 当D 0, 不是已知距离时， 则含有长度修止值) , m m U 一 测距仪精测尺长， m; D P 一一第I 测点的距离近似值， m; D第 ; 测点的距离观测值 ， m; X、 y : ; 一 未知数， M M; 一 一 测点数 组成法方程式， 求解出C o , X, Y e 计算周期误差参数 A二 JX2 +Y= 0 p =a r e t g ( Y / X ) (1 1) ( 1 2 ) 式 中: 9 . 4 . 4 一 周期误差振幅, m m - 一 周期误差初相角， r a d 近似值 D0, 的选取: 月奋 C H 8 0 0 1 9 1 a )如果第 1 测点的距离值为已知， 则可以将该已知值作为近似值D ; b )如果第 l 测点的距离值为未知， 取所有观测值的尾数( 厘米位、 毫米位和 。 . 1 m m位) 的1,. 均伯 作为D , 的尾数, D 其余位的数值与观测值D. 相同。 9 . 4 . 5 式 中: 近似值 D 0 的计算 D , -= D罕 十d ; ， (州 ) ， 、 厂国_ _ 必 =d, L 1 十 不万十 叭 L -l ) 十 il口 一1$ ) I 价= L, 3, 4. . . . . . . n) l 4 已J 二 第 第 测点相对于第 1 测点反射棱镜移动的距离， m; 测点相对于第 1 测点的名义距离, m; 比研 A l , d ,0 的尺长改正数, mm; n 一次线膨胀系数, 1 / C ; R 二次线膨胀系数, 1 / C l ; T 。 一一因瓦带尺检定时的温度， ; T 因瓦带尺使用时的温度， 。 9 . 4 . 6 检验周期误差的显著性 采用相关系数检验法， 其计算公式 _Q 1 (=. ; 1一 下刃 . V c , 1 (1 5 ) Q 二 。 二 ( l 6 ) Q -I ( L . -1 ) t 刁 ( 1 7 ) L - 因 . ， . . . . . . . . ， . . . ( 1 8 ) 式中: R一相关系数; Q Z 误差差方和， m m ; Q 总差方和， M M - ; 么误差方程式 自由项。 由( 1 4 ) 式计算出R值后， 确定显著水平 a ( a -般取 0 . 0 5 或 0 . 0 1 ) 和 自由度( n - 3 ) ， 然后查相关系 数临界值表得临界值 R o 。 如果R R， 则认为相关性好， 表明仪器存在明显的周期误差; 如果R 蕊R ， 则 认为不相关， 表明仪器没有明显的周期误差存在， 这时采用下述数学模型 v一C +L (1 9) 组成法方程式， 求解出 C 。 、 一 、 Ivv n - 1 ( : 。 ) 式中: M 。 一 一测距中 误差， m m , 9 . 4 . 7 估算周期误差检定的精度 9 . 4 . 7 门单位权中误差 a )当周期误差显著时 ， C a 8 0 0 1一9 1 M ，一 士 、 v v . . ， . ， . . . . . . . : 、 ) v R 一j b )当周期误差不显著时， 按( 1 9 ) 式计算。 9 . 4 - 7 . 2 9 . 4 - 7 . 3 振 幅中误 差 从 一M。 叮 Q “ c o s T c fQ s i n e 干 Q s i n ( 2 电) 初相角 中误 Y =. M翻 一， M “ 6- - Q r, in O , + Q ,c o sa 2 0, 一Q i n ( 2 P , ) 二 ( 2 2 ) 2 :3) 上两式中: M一 振幅中误差， mm; M - 一 初相角中误差 C 0 ) ; P -2 ( 62 6 5 “ , Q 一 一 未知数 X的权倒数; Q - 一 未知数Y的权倒数; Q、 一未知数 X 与 Y的相关权倒数 当侧点均匀分布在测距仪的精测尺长内时， 上两式可以简化成 M二 M 在压 Mw 一p ( M / A) : ; : 式中: 9 . 5 式 中: A 测点数; 周期误差振幅， mm 周期误差改正 A D 。 二A s i n O 。 十 一 2 n D/ U 习 ， (2 6) A D., - -周 期 误差 改 止 ， mm; A 一周期误差振幅， M M; T , - - 周期误差初相角， r a d ; D-距离观测值 ， m 1 0 仪器常数的检定 仪器常数分为加常数和剩余常数二项 仪器常数检定得是否正确将直接影响到测距仪的测边精度 1 0 . 1 检定条件 1 0 . 1 门长度大于 6 0 0 m的比较基线场， 其相对精度不低于 1 / 1 0 0 0 0 0 0 ， 分段数为六段以t . o 裹 月 周期误差算例 序号 近似 值 P 尸 ( m) 观测值 D; ( m) 巾( D ) ( a, ) 误差方程式 系数 。f .(L J L ( L, 估值) 厂 一飞 v 矛r.一 % ,( 工 一工) = a七r ,“ 14 5 - 9 3 0 64 5 . 9 3 3 22 1 3 5 0 1 6+ 10 . 5 5 1 9 0. 83 3 8一 2 6一 3 . 1 3 。 . 5 30 . 2 8 0 9 一一26 0 6 .7 6 0 0 24 6 . 4 3 0 64 6 . 4 3 5 02 3 1 5 0 1 6十10 . 7 8 2 60 . 6 2 2 4 一 4 .4 一 4 . 7 90 . 3 90 . 1 52 1一 4 . 4 0 1 93 6 。 ( ! 3 1 . 3 6 0 0 3 4 6 . 9 3 0 64 6 . 9 3 6 2 24 9 5 0 16十 10 . 9 3 6 60 . 3 5 0 1一 5 6一 5 9启 0 . 3 60 - 1 2 9 6 一 5 . 6 0 44 7 . 4 3 0 64 7 . 4 3 7 22 6 7 5 0 1 6+ 10 . 9 9 9 00 . 0 4 3 5 一 6 . 6 一 6 .5 3一 0 . 0 7 。 . 0 0 砚 9I0 0 4 9一 。 . 。 。 4 3 . 5 6 0 0 5 4 7 . 9 3 0 64 7 . 9 3 7 6 2 8 5 5 0 1 610 . 9 6 3 6 一 0 . 2 6 7 2一 7 0 一 6 . 4 4一 0 5 5 0 . 3 02 5一7 . 。 4 9 . 以1 0 0 3 3 . 6 -0 0 0 64 8 . 4 3 0 64 8 . 4 3 6 43 0 3 5 0 1 6十1( . 8 3 3 8一 ( )5 5 1 9一 5 . 8一 5 . 7 2 - 。 0 80 . 0 0 6 4一 弓 . 8 0 :弓 几 C H S Q O I 一 9 1 续表 4 序号 7 一 近 鹦 L 刃 ( I n) 牛 8 . 9 3 0 6 一 1观测值 D ( n 、 ) 一 必( D) 一 ( a 尹 仔 ) 误差方程式系数 、立 ) L ， 一 估值) 一 二 . 一几 一 么 ) 子L 一么 一 ( 凡 一 工 分 2 : 弓 . 0 生 。 扮 aI方 ，亡 一一 一 4 8 . 9 3 5 43 2 15 01 6卡1 一 0 6 2 2 月 1一下 一 0 . 7 82 七 一 4 . 8 一_ 4 . 41决 霎 0 15 别 1 一 飞 . 吕 汤 0 . 0 6 了 6一 2 毛 C 万 需 民 一，黔 一 84 9 4 3 0 64 9 . 4 3 3 ) 一3 3 9 5 0 1 6+ 1( ) _ 3 5 0 1 一 口 9 3 6 6一 2 . 魂一 2 6 6 几 4 9 . 9 3 ( ) 64 9 9 3 1 63 5 15 01 6+ 10 . 0 4 3 5 一0 . 9 9 9 0 一 一 ， . 。 一 0 6 3 七 丫井 嚣1 . 创) 一习 之 . 5 自旧 5 0 4 3 0 65 0 ， 4 2 9 01 5 5 0 1 6上 1一0 . 2 6 7 2 一0 . 9 6 3 6 1 _ 6 1 4 7 l l 一 5 0 . 9 3 0 65 0 9 2 7 23 35 ( 1 6+ 1 一 0 . 5 5 1 9 一 0 . 8 3 3 83 43 . 牛 5 一 0 . 0 50 . 0 0 2 5 一 3 。 。1 1 . : 6 f、 ， 令 纂 一书 )一一 2 7 . 0 书泊 4 3 5 6 爪j 1 25 1 . 4 3 月 ) 61 。 1 . 4 云 万异 15 016一 1 0 . 7 8 2 6 一 一 0 ， 6 2 2 4吮 25 _1 0 :.: ( ) . 0 1 0 0 0 . 1 0 8 96 6 05 1 9 2 4 06 9 5 0 1 6+ 11 _0 . 9 3 6 6一 0 t 3 5 0 1 6 66 2 7l 3 1 5 1 9 3 0 6 7 65 7 76 约 0 1 4 5 2 4 3 0 6 1 5 2 1 9 3 0 6 5 2 t 4 2 3 08 75 01 6+ 1一 0 . 9 9 9 C一 0 . 04 3 5 7 .66 .8 40 7 60 5 7 7 6 5 2 . 9 2 4 01 0 5 5 0 1 6+ 1一0 ， 9 6 3 62 6 7 26 66 t7 6一 0 1 60 . 0 2 5 66 . 6 0生 3 _ 5 6 山 1 弓 l 65 3 . 43 065 3 . 4 2 4 81 2 35 01 6+ 1 一0 . 8 3 3 80 . 5 5 1 9 5 . 86 . 0 3 一 0 ， 2 30 . 0 5 2 95 . 8 03 3 6 1 0 帅 2 、 . 1 6 0 01 7 5 3 ， 9 3 0 6乌 3 9 2 6 01 或 15 01 6+ 1一 0 . 6 2 2 4 0 . ? 8 2 6 4 G盆， 7 2 一 0 . 1 20 0 1 比 几4 . 6 0 l 8 5 4 4 3 0 6 5 44 2 8 41 5 95 01 6+ 1一 0 . 3 5 0 1 0 93 6 62 . 22 . 9 7 一 0 ， 7 70 5 9 2 92 . 2 04 8 4 ) 0 l 95 4 9 3 0 65 4 . 9 3 0 今1 7 75 01 6+ 1一 0. 0 4 3 50 . 9 9 9 00 . 20 . 9 5 一 1 _ 。 . 75 一 O t 5 6 2 51 0 . 2 。0 ， 0 铆 0 ; 5 5 4 3 0 65 5 . 4 3 1 6 1 9 5 5 0 1 6斗 10 . 2 6 7 20 . 9 6 3 6一 1 0一 1 . 1 60 . 1 6 0 . 0 25 6一 1 . O G1 . 0 以) ( ) 卜 5 5 . 9 3 065 5 9 3 3 22 1 35 01 6+ 10 . 5 5 1 90 . 8 3 3 8一 2 6一 3 .1 芝 0 . 5 30 . 2 8 0 9 一 Z t 6 C6 7 6 0 0 总和 0t 0 03 5 0 3 7八 6 6 . 9 6 0 0 宋知盆解算及精度评定 法 方程 系数未知数解算 周期误差参数及精度显著性检验 仁 。 a = 2 1 . 0 0 0 0 助 叼10. 3 o 4 6 仁 。 =1 0 . 6 8 5 3 以 f 0 . O 0 0 0 。 门 = 2 . 3 5 7 9 匕 a 香 = 0 . 5 5 1 9 a =0 . 8 3 3 8 仁 石 : =0 . 4 G o 艺 厂 为 2 - =一6 8 . 8 6 1 7 co 一 斋 一 。 . 00 尺=0 . 9 9 6 ; 几) 一0 . 4 刊 尺 R ， 仪器周期误差显著 二 一 斋 一 十 668 Y= 箫 = 0 . 2 2 A=X 十 y6 . 6 8 ; 从=士0 . 13 。 。 一 。 . a 一 t: 釜 =3 5 8 O 0 6 1 3 1 ” 谓 M 归 =土 1 O 0 6 。 。 6 “ 1 0 门. 2 检定前， 必须对所使用的光学对中器、 水准器和经纬仪竖盘指标差进行检验与校正 1 0 . 1 . 3 检定时使用的反射棱镜和测距时使用的反射棱镜一致 1 0 门. 4 发射、 接收、 照准三轴的关系正确。 1 0 门. 5 气象条件比较稳定， 大气能见度良好 1 0 . 2 检定方法 1 0 . 2 . 1 采用与基线比较的方法 。基线的分段如图 6 所示 图 6 : 弓 5 C H 8 0 0 1一9 1 采用全组合法观测如表 5 所示的所有组合距离 表 5 氏L).I)zl).八1)5 几几I)zl)jl)rt DD刀刀 DD刀 nU 所有距离观测值在进行了气象、 频率、 周期误差( 如必要) 和倾斜改正后， 方可作为仪器常数检定的 观测数据 D, o 1 0 - 2 . 2 检定过程中的注意事项 a ) 安置好仪器并照准后 ， 先接通电源， 检查电源电压和接收信号强度是否满足要求; b )正确选择测距仪的距离显示单位， 并正确预置仪器的加常数和比例改正开关; c ) 在晴天作业时， 给测距仪打伞遮光; d )当测距仪顺光照准， 而太阳与测线交角又小于3 0 。 时， 也给反射棱镜打伞遮光; e )避免有另外的反光体位于测线两侧的延长线上。按测距仪使用说明书中的有关规定， 使用相应 个数的反射棱镜; f ) 测距时， 测站暂停使用对讲机; 9 ) 在测距的同时读取测站的温度、 气压以及经纬仪竖盘读数， 竖盘读数直接读至秒。 当测距仪无配 套经纬仪时， 量取仪器高和反射棱镜高， 读至毫米; h ) 对于较长的边( 大于 1 . 5 k m) ， 分别在测站和镜站读取温度和气压。 温度计悬挂在离地面 1 . 5 m 以上， 无日光直接照射且通风良好的地方。当使用通风干湿表时， 按规定的通风时间通风， 温度值读至 。 . 2 C。气压表要防止暴晒读取气压时， 把气压表放平， 轻拍气压表以防止指针搁滞. 气F F 值读至 1 3 . 3 P a ( 或 0 . 1 m -H g ) . 1 0 . 3 观测数据处理 1 0 . 3 门加常数 1 0 . 3 . 1， 计算加常数 采用六段解析法计算加常数。六段解析法的解算按 Z B A 7 6 0 0 2 -8 了 中、 短程光电测距规范 中的 规定执行. 1 0 . 3 . 1 . 2 检验加常数的a著性 原假设为仪器不存在加常数， 即 H: 了 =0 组成 t 统计量 一cx 一 ( 2 7 ) 式中: C 一 加常数， m m; M c 加常数精度， m m 选取显著水平 a ， 以自由度 1 4 在t 分布表中查得临界值t 如果t t , ， 则表明仪器存在明显的加常 数 ， 应对跟离观测值加人加常数改正。否则， 仪器不存在明显的加常数 1 0 . 3 . 2 剩余常数 剩余常数改正定义为经过加常数改正后( 当加常数显著时) 的距离观测值 n ， 与基线值n ? 之差。用 下面的数学模型来拟合。 C H 8 0 0 1 - 9 1 邹扮脚:5l犯 (戈 A U, -R . 刀 式中 么 1 灭一一 剩余常数改正， M M; R剩余常数; I ) 一 一 经过加常数改正后的距离观测值 ， k m. 1 0 . 3 . 2 门计算剩余常数及其精度 R 一 F U( U 0 一U ) 江 U U M .、一 士 、 - J . . . . . . ， . . . . . . . . . v n一1 M . 一 M、 两 1 . . . . . . . . . 。 ， . . . . . . . . . . . . . . . v i u 式中: U基线值, k m; ( U, -D) 一剩余常数改正， mm; B I 一 单位权中误差, n l n l ; ，: 一 t ， 剩余常数显著 检定综合精度 ， 二3 8 . 0 3 单位权中误差 ti r=士1 . 3 8 - m, 检定综合精度 : 八 至=士1 . 6 6 - 1 2 门检验条件和检验方法 1 2 . 1 门发射、 接收、 照准三轴的关系正确。 1 2 - 1 . 2 在环境良好的场地上， 选择一段长约 4 0 1 0 0 m的测线， 在其两端分别安置测距仪和反射棱 镜。调整它们的高度， 使照准光轴基本水平。 1 2 - 1 . 3 用望远镜照准反射棱镜的照准标志， 从该 中心点开始， 每变动水平度盘 0 . 5 或 1 , 垂直度盘就 变动若 卜 个。5 ， 或 1 。当接收信号强度在允许范围内时， 每点读数 4 次， 取平均值。测完反射棱镜的左 ( 右) 半部分后， 望远镜回到中心点再测定一次距离 接着再由中心点开始， 按 卜 述方法， 测完反射棱镜的 右( 左 ) 半部分 ， 最后再 回到中心点 1 2 . 1 . 4 把反射棱镜中心部分的距离值与反射棱镜面上 其 他各点的距离值的差值， 按望远镜在横向和纵向移动的角 距， 以一定的比例展绘在坐标纸 卜， 并绘出等相位曲线 ， 如 图 7 1 3 分辨精度的检定 等相位曲线示例( 1 0 0 个观测点) 分辨精度反映测距仪在距离有微小变动时的测相精 度。检定的目的是了解仪器的性能 1 3 . 1 检定设备和检定条件 1 3 . 1 . 1 分辨精度检定台。 其量程大于 1 0 mm， 位移精度高 于士0 . 1 mm. 1 3 . 1 . 2 在环境良好的场地 r . ， 选择一段长约 4 0 1 0 0 mm 检定方法 在测线两端分别安置测距仪和检定台， 将反射棱镜置于检定台的零点位置 在水平和竖直方向 调整检定台或测距仪的位置， 使照准光轴水平并与检定台的位移方向一致 1 3 . 2 . 2 用望远镜照准反射棱镜标志， 从零点位置开始， 检定台沿测线方向每次位移 1 m m( 对最小显 示位为 0 . 1 m m的仪器， 位移 0 . 1 mm) ， 读数 4 次， 取其平均值作为该点的观测值 D， 共观测 1 0个点。 1 3 . 3 观测数据处理 1 3 - 3 . 1 归算到零点后的观测值 D, ; =D一(i一1 ) d X1 0 - a U=1 , 2 . . . . . . . , 1 0 ) (3 5) 式中: D, ，第i 点归算后的观测值， m; D一 一 第， 点的观测值， m; i 一 点号; d - 一 一检定台每次的位移量, mm 1 3 . 3 . 2 计算归算量的平均值 C H S O O I 一 9 1 又D， 1)一 而-“ ” “ “ ” . ” ” “ . ” ” “ “ . “ ” : 3 )、 1 3 . 3 . 3 1 3 . 3 ， 4 计算 观测值改 正数 刀二D. 一妇 ， 咬:钾 计算分辨精度 从一士 勺粤 ( 片 只 1 4 电压一 距离特性的检验 如果测距仪的供电电压发生变化， 则距离观测值将随之变化， 引起测距误差。检验的目的是 了解仪 器的性能， 掌握最佳工作电压范围 。 1 4 . 1 检验设备和检验方法 飞 4 门. 飞 直流可调稳压电源。 1 4 . 1 . 2 在环境良好的地方， 选择一段约 40一1 00 m的距离， 在其两端分别安置测距仪和反射棱镜 飞 41 . 3 通过引线用直流稳压电源给仪器供电。将稳压电源的电压调到仪器标称工作电压， 照准后， 1支 4 次数， 取其平均值为D 。 衷了 分洪精度算例 点号观测值D( m) 归算量 D l ， ( m)残差 :( rn n l )谊 十 算分辨精度 : 7 4 . 9 6 ? 0 一0 0 6 一 l 刀。 扣7 4冬 争 6 7 ( ) 6 m 仁 : 二 0 . 8 0 MJ =土。 . 3 自 团I n 一 1 7 4 . 9 6 7 8 一 7 4 .9 6 6 8 厂一 百示一 ; 亏 7 4 . 9 6 9 47 4 .9 6 7 4乍0 3 4 4 7 4 . 9 6 9 87 4 9 6 6 8一 0 . 2 6 57 4 . 9 71 4 7 4 . 9 6 7 4+ 0 . 3 斗 67 唯 . 9 7 2 0 7 4 . 9 6 7 0一 0 0 6 774 . 9 72 8 一 7 4 9 6 6 8一 0 .2 6 87 4 ， 9 7 4 07 4 . 9 6 7 0一 0 . 0 6 几 7 4 . 9 7 5 67 4 . 9 6 7 6十 0 5 4 7 4 . 9 7 5 87 4 96 6 8一 0 2 6 表 8 电压一 距离特性算例 电 压 ( V)5 ， 56 06 . 5了 O 观测俏( m) 5 2 . 8 3 55 2 81 6 5 2 _ 8 1 7 5 2 ， 8 1 8 5 艺 . 8 2 75 2 . 8 1 65 2 吕 I G5 2 . 8 1 7 5 2 8 1 7 5 2 吕1 8 5 2 . 8 1 7 5 I t 几 5 2 . 8 4 65 2 ， 8 1 75 2 . 8 1 7 5 2 ， 8 3 05 2 8 1 55 2 . 81 6 平均值 1 再 ( rn) 5 2 . 8 3 4 5 5 2