经纬仪角度测量.doc

第六讲 角度测量第一节 水平角测量原理一、水平角的概念相交于一点的两方向线在水平面上的垂直投影所形成的夹角，称为水平角。水平角一般用表示，角值范围为0360。BAOO1A1B1(左)(右)O0270ba水平面(H)图3-1 水平角测量原理如图3-1所示，A、O、B是地面上任意三个点，OA和OB两条方向线所夹的水平角，即为OA和OB垂直投影在水平面H上的投影O1A1和O1B1所构成的夹角。二、水平角测角原理如图3-1所示，可在O点的上方任意高度处，水平安置一个带有刻度的圆盘，并使圆盘中心在过O点的铅垂线上；通过OA和OB各作一铅垂面，设这两个铅垂面在刻度盘上截取的读数分别为a和b，则水平角的角值为： （3-1）用于测量水平角的仪器，必须具备一个能置于水平位置水平度盘，且水平度盘的中心位于水平角顶点的铅垂线上。仪器上的望远镜不仅可以在水平面内转动，而且还能在竖直面内转动。经纬仪就是根据上述基本要求设计制造的测角仪器。第二节 光学经纬仪的构造光学经纬仪按测角精度，分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6和DJ15等不同级别。其中“DJ”分别为“大地测量”和“经纬仪”的汉字拼音第一个字母，下标数字07、1、2、6、15表示仪器的精度等级，即“一测回方向观测中误差的秒数”。一、DJ6型光学经纬仪的构造DJ6型光学经纬仪主要由照准部、水平度盘和基座三部分组成。1照准部照准部是指经纬仪水平度盘之上，能绕其旋转轴旋转部分的总称。照准部主要由竖轴、望远镜、竖直度盘、读数设备、照准部水准管和光学对中器等组成。（1）竖轴 照准部的旋转轴称为仪器的竖轴。通过调节照准部制动螺旋和微动螺旋，可以控制照准部在水平方向上的转动。（2）望远镜 望远镜用于瞄准目标。另外为了便于精确瞄准目标，经纬仪的十字丝分划板与水准仪的稍有不同，如图3-3所示。图3-3 经纬仪的十字丝分划板望远镜的旋转轴称为横轴。通过调节望远镜制动螺旋和微动螺旋，可以控制望远镜的上下转动。望远镜的视准轴垂直于横轴，横轴垂直于仪器竖轴。因此，在仪器竖轴铅直时，望远镜绕横轴转动扫出一个铅垂面。（3）竖直度盘 竖直度盘用于测量垂直角，竖直度盘固定在横轴的一端，随望远镜一起转动。（4）读数设备 读数设备用于读取水平度盘和竖直度盘的读数。（5）照准部水准管 照准部水准管用于精确整平仪器。水准管轴垂直于仪器竖轴，当照准部水准管气泡居中时，经纬仪的竖轴铅直，水平度盘处于水平位置。（6）光学对中器 光学对中器用于使水平度盘中心位于测站点的铅垂线上。2水平度盘水平度盘是用于测量水平角的。它是由光学玻璃制成的圆环，环上刻有0360的分划线，在整度分划线上标有注记，并按顺时针方向注记，其度盘分划值，为1或30。水平度盘与照准部是分离的，当照准部转动时，水平度盘并不随之转动。如果需要改变水平度盘的位置，可通过照准部上的水平度盘变换手轮，将度盘变换到所需要的位置。3基座基座用于支承整个仪器，并通过中心连接螺旋将经纬仪固定在三脚架上。基座上有三个脚螺旋，用于整平仪器。在基座上还有一个轴座固定螺旋，用于控制照准部和基座之间的衔接。二、读数设备及读数方法度盘上小于度盘分划值的读数要利用测微器读出，DJ6型光学经纬仪一般采用分微尺测微器。如图3-4所示，在读数显微镜内可以看到两个读数窗：注有“水平”或“H”的是水平度盘读数窗；注有“竖直”或“V”的是竖直数窗。每个读数窗上有一分微尺。图3-4 分微尺测微器读数分微尺的长度等于度盘上1影像的宽度，即分微尺全长代表1。将分微尺分成60小格，每1小格代表1，可估读到0.1，即6。每10小格注有数字，表示10的倍数。读数时，先调节读数显微镜目镜对光螺旋，使读数窗内度盘影像清晰，然后，读出位于分微尺中的度盘分划线上的注记度数，最后，以度盘分划线为指标，在分微尺上读取不足1的分数，并估读秒数。如图3-4所示，其水平度盘读数为1640636，竖直度盘读数为865136。三、DJ2型光学经纬仪构造简介1DJ2型光学经纬仪的特点与DJ6型光学经纬仪相比主要有以下特点：（1）轴系间结构稳定，望远镜的放大倍数较大，照准部水准管的灵敏度较高。（2）在DJ2型光学经纬仪读数显微镜中，只能看到水平度盘和竖直度盘中的一种影像，读数时，通过转动换像手轮，使读数显微镜中出现需要读数的度盘影像。（3）DJ2型光学经纬仪采用对径符合读数装置，相当于取度盘对径相差180处的两个读数的平均值，以可消除偏心误差的影响，提高读数精度。2DJ2型光学经纬仪的读数方法用对径符合读数装置是通过一系列棱镜和透镜的作用，将度盘相对180的分划线，同时反映到读数显微镜中，并分别位于一条横线的上、下方，如图3-6所示，右下方为分划线重合窗，右上方读数窗中上面的数字为整度值，中间凸出的小方框中的数字为整10数，左下方为测微尺读数窗。456566656600124041a)b)图3-8 DJ2型光学经纬仪读数测微尺刻划有600小格，最小分划为1，可估读到0.1，全程测微范围为10。测微尺的读数窗中左边注记数字为分，右边注记数字为整10数。读数方法如下：（1）转动测微轮，使分划线重合窗中上、下分划线精确重合，如图3-6b所示。（2）在读数窗中读出度数。（3）在中间凸出的小方框中