第六讲 经纬仪的检验校正与误差分析.doc

第六讲 经纬仪的检验校正与误差分析作者：本站来源：本站原创发布时间：2009-6-1 23:18:56发布人：gyl减小字体 增大字体 第 6 次课首页本课主题经纬仪的检验校正与误差分析授课日期目的通过本次课的学习，使学员掌握经纬仪的各项检验校正的原理与方法，理解经纬仪仪器误差对角度测量的影响规律。了解水平角观测误差来源，逐步掌握利用误差分析指导自己的测量实践活动。讲授内容与时间分配序号讲 授 内 容时间1上次课回顾8分24.4 经纬仪的检验校正42分34.5 经纬仪仪器误差对角度测量的影响20分44.6 水平角观测值的归算15分5本节课小结、布置作业5分678910重点难点重点： 经纬仪检校的原则与方法 照准部偏心差和三照误差分析 水平角观测值的归算难点： 横轴误差分析 竖轴误差分析 照准轴检校、横轴应与竖轴正交检校方法手段1采用启发式教学方法2利用多媒体课件，采用讲授方式上课3. 实物演示教学实习实验无教 案 正 文备注上次课回顾角度测量的概念光学经纬仪水平角和垂直角观测与记录实习情况分析44经纬仪的检验校正引言三轴关系:照准轴和横轴正交，横轴与竖轴正交。经纬仪应满足的条件:1.仪器的竖轴铅垂2.照准轴和横轴正交3.横轴与竖轴正交4.竖轴与水平度盘正交，且过其中心5.横轴与垂直度盘正交，且过其中心6.十字丝纵丝应处于铅垂面内7.垂直度盘指标差近于零仪器检校原则:不受未检校项目的影响；不破坏已检校项目的结果。一、管水准器检校1、检校目的 管水准器水准轴与水平度盘平行2、检验原理若仪器满足条件，管水准器水准轴与水平度盘平行3、检校方法二、十字丝检校检校目的：十字丝纵丝与横轴正交检验方法：1.照准一点状目标A，固定照准部及望远镜；2.用望远镜微动螺旋使望远镜纵转,若目标点A离开十字丝，仪器条件不满足。校正方法:打开十字丝环护盖，松开4个螺旋E，转动十字丝环。三、照准轴检校检校目的：照准轴与水平轴正交检校原理: 存在照准轴误差时，照准面为锥面检验方法:（一）图解法（二）计算法读数：照准与仪器大致同高的目标盘左、盘右分别读取水平度盘读数，则校正方法（ 1 ）： 正确读数为 右=右- C 左=左+ C .在仪器上安置正确读数 .用改针松开上下两个螺旋的任意一个(A或C)，用左右两个绞头螺旋(D和B)移动十字丝板使其精确照准目标即可。 .将松开的螺旋上紧。四、横轴应与竖轴正交检验：校正：专业人员进行五、垂直度盘指标差检校检验： 中丝法观测垂直角一测回，计算出指标差。 i = ( 左+ 右 - 360）/2 i30 J2i 1J6校正：1、调整指标水准器（J6、030仪器）保持中丝照准目标，旋转指标水准器微动螺丝，安置正确垂直角读数右i或左i，此时气泡偏离，调整气泡校正 螺丝使之居中。2、调整十字丝（020仪器）旋转垂直微动螺丝，安置正确垂直角读数右i或左i，此时目标偏离十字丝中心，调整十字丝校正螺丝，使之照准目标。六、光学对点器的检校1、照准部上的光学对点器整置仪器后，旋转照准部于不同位置，并在地面纸上标定十字丝中心照准点1、2,若各点重合，说明光学对点器正确。否则需调整转向棱镜螺丝，使之照准各点的中心位置。2、基座上的光学对点器悬挂垂球，标定垂球尖位置，若十字丝中心和该点重合，说明光学对点器正确。否则需调整转向棱镜螺丝，使之照准该点。4.5 经纬仪仪器误差对角度测量的影响一、照准部偏心差度盘刻划中心与照准部旋转中心不一致，对水平角的影响称为照准部偏心差。、e 称为偏心元素。对读数的影响为：左=左+ 右=右- （左+右）/2 = （左+右）/2特性： 对盘左、盘右读数影响值，大小相等，符号相反，故一测回观测可消除其影响。二、照准轴误差由于照准轴与横轴不正交，而对角度观测产生的影响，称为照准轴误差。 sinXc = ma/oa =MA/oa =(oA sinc)/(oAcos)Xc=c/ (cos)结论：1、随垂直角增大而增大 2、对于同一目标来说，盘左、盘右照准轴偏离正确位置的大小相等，方向相反，一测回可消除之。三、横轴误差因横轴不水平对水平角的影响，称为横轴误差。xi =mm1/om = MM1/om=i mM/omxi =i tg 特性 ：（1） xi与i大小成正比，且与有关。（2）盘左、盘右观测中数可消除其影响。四、竖轴误差由于竖轴倾斜，将使横轴倾斜，进而对读数产生影响。随照准轴位置的不同，横轴倾斜量也不同：竖轴误差对读数的影响为：特性：（1）竖轴误差与竖轴倾斜量、照准轴位置和目标垂直角有关； （2）盘左、盘右观测，横轴倾斜不变，故不能消除其对水平角的影响。4.6 水平角地面观测值归算一、水平方向归算到参考椭球面上1.地面观测元素归算到椭球面的要求： 以椭球面法线为基准线。将铅垂线为准的观测值化为法线为准的观测值，消除垂线偏差的影响。 以椭球面为基准面。地面点沿法线投影到椭球面，将具有一定高程的观测值化为椭球面上的观测值，消除大地高的影响。 椭球面两点连线用大地线。将法截线方向的观测值化为大地线方向的观测值，消除截面差的影响。2.三差改正（1）垂线偏差改正 地面上以铅垂线为准观测的方向值，归算为参考椭球面上以法线为准的水平方向值，顾及测站点垂线偏差影响所加的改正，以1表示。 （2）标高差改正地面水平方向观测值，沿法线方向归算至参考椭球面上法截线方向时，顾及照准点标高，所加的改正称为标高差改正，以2表示。（3）截面差改正对向观测的法截线方向不相重合，法截线方向化为大地线方向所加的改正，称为截面差改正，以3表示。 二、椭球面上的水平方向化算到高斯平面上由于大地线投影到高斯平面上是曲线，虽然投影后角度没有变化，但点之间为曲线连接，给计算带来了不便，为此需将点间曲线方向化算为直线方向，此项改正称为“曲率改正”。四项改正都非常微小，一般不足秒级，只有在高精度的大地测量中才予以考虑，在地形测量中可以忽略。从经纬仪应满足的条件引出经纬仪的检验校正的概念、意义、内容和步骤提问：为什么检验校正一定要按照一定步骤进行用动画演示管水准器检校方法强调：“先松转动再紧”的顺序思考： 为什么通过移动十字丝板进行照准轴校正强调： D和B两螺旋必须按照“先松后紧，一松一紧”的原则进行强调：只检验不校正强调：垂直度盘指标差校正方法有两种，对不同型号仪器采用的方法不同，为什么？从仪器检校后的残余误差、运输搬动影响引出研究仪器误差对角度测量的影响的重要性。强调重点是掌握仪器误差的影响规律和特点，以便指导实际测量的作业方式和注意事项强调: 随垂直角增大而增大强调：竖轴误差盘左、盘右观测无法消除。垂直角越大误差越大，因此应注意整平本节简单介绍测量在地球表面进行,而计算在高斯平面上进行,如何将面观测值化算到高斯平面呢?主要介绍三差改正及曲率改正的概念，不详细介绍公式。在大地测量学中详细学习。第 6 次课尾页内容小结一、经纬仪的检验校正1.经纬仪应满足的条件2. 经纬仪的检验校正 管水准器检校 十字丝检校 照准轴检校 横轴检校 垂直度盘指标差检校 光学对点器的检校二、经纬仪仪器误差对角度测