第五章角度、距离测量与全站仪课件

第五章掌握角度、测距和全站仪、教学目标、测角原理和方法掌握光电测距仪的测距原理掌握全站仪的结构掌握全站仪的操作掌握全站仪的测角、影响测距的误差、主要内容、 角度测量原理经纬仪角度观测方法的水平角度观测误差和精度经纬仪检测和校准距离测量光测量误差分析光测仪检测全站仪和自动全站仪的三角标高测量，第四章水准测量和水准测量，5.1角度测量原理，一，水平角测量原理，水平角：交叉两直线之间的角度投影在水平面上(0360 )。，a，b，o，a，b，水平面，设备设置的高低以及目标的高低是否影响水平角的观测，二是垂直角的测定原理，垂直角：在相同的垂直面内，目标方向线和特定方向线之间的角度称为垂直角。、a、b、天顶距离和高度角统称为垂直角。 高度角在习惯上也称为垂直角，也称为垂直角。、z、水平方向、天顶方向、天顶距离：在同一垂直面内，目标方向与天顶方向所成角度(0180 )。 高度角度：同一垂直面内目标方向与水平方向所成的角度(090 )。 垂直角与天顶距离z关系为=90-Z、5.2经纬仪、一、经纬仪的基本结构和分类，(一)、基本结构1、结构、横轴、圆水平轴、水平管轴、纵轴：设备的旋转轴； 横轴：望远镜的旋转轴视准轴：连接望远镜十字线中心和物镜中心的线水准轴：水准管水准轴和圆水准轴。 基准轴、5.2经纬仪、2经纬仪的轴系关系：经纬仪应满足的条件：纵轴必须垂直(水准管轴必须垂直于纵轴)。 水平刻度盘必须是水平的，其划分中心必须通过垂直轴上(水平读盘与垂直轴垂直)的望远镜上下旋转的情况下，视准轴所形成的视准面必须是垂直平面(视准轴必须与水平轴垂直)的垂直线必须与水平轴垂直、垂直刻度盘、圆水平轴、 水平管轴、水平拨盘、可视轴、水平轴、垂直轴、2 .经纬仪的分类、光学经纬仪：采用光学经纬仪。 电子经纬仪：电子拨盘、电子法测角技术取角值。 我国大地测量仪器的总符号为汉语拼音字母“d”、经纬仪符号“j”。 经纬仪的类型很多，我国经纬仪系列在野外以“测量水平方向误差”的精度指标分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15五个等级。 例如，“DJ6”意味着经纬仪野外“一次水平方向的误差”不超过6，简称为“J6”。 另外，光学经纬仪读取装置，1，刻度盘1，水平刻度盘-水平角2 )垂直刻度盘-垂直角2，读取装置1 )读取显微镜-放大刻度盘上的读取2 )正确地测定比微表-刻度盘上的最小刻度小的读取值，0，90，270，180， 3、微计量器读取装置、J6光学经纬仪、水平、垂直、h、v、水平刻度盘、垂直刻度盘、6056.5(60605630 )基本原理为：旋转微手时，一对移动光楔或平板玻璃向同量的相反方向移动时刻度盘的刻划图像相对4、双平板玻璃光学测微计、刻度盘最小分区20、转动微轮移动刻度盘，重叠直径分区的图像。 用拨号盘读取全部10%。 另外，对应10600单元，最小分为1，10秒盘读取还不够，利用三、电子经纬仪、光扫描拨盘将角度值转换为电信号，利用电子技术转换为角度值，自动显示角度，自动记录，自动传送数据，完成自动测量的全过程另外，电子经纬仪与光学经纬仪的主要区别在于，电子经纬仪采用由微处理器控制的光扫描刻度盘和自动显示系统。 1、电子经纬仪与光学经纬仪相比，还具有基准部、刻度盘、基座及相应轴系的结构形式。 望远镜、水平仪、光学对中器及制、微动机构类似。无需读取显微镜，增设电子显示窗和操作按钮。 通过使用光扫描拨盘取得电信号的方式，当前，电子测角系统有码拨盘测角系统、格子拨盘测角系统、2 .码拨盘测角系统、采用码拨盘和码微计的测角系统。 此外，纯二进制码拨盘、四码拨盘的各自的方向与1个状态(码输出)对应，可以根据2个区间的状态来测量这2个区间的角度。 识别望远镜的照明方向位于哪个区间是编码读盘的测角的重要点，旋转轴、发光二级管、光二级管、r，1，0，0，1，-E，-E，角分辨率：四码盘的角分辨率在22.5米拨盘下无法达到高测角精度，3 .拨盘测量另外，重叠密度相同的2个格子，使这些刻线相互倾斜较小的角度时，会产生明暗间的条纹(莫尔条纹)。 角度越小，条纹越粗。 条纹的亮度以正弦周期性地变化。 每当刻度盘旋转格子，莫尔条纹就移动一个周期。 莫尔条纹的光信号强度变化一个周期，光电管输出的电流也变化一个周期。 另外，在照射目标物的过程中，装置的受光元件可以累计条纹的移动量，测定网格的移动量，变换后可得到角度值。 此外，如果发光管、指示光栅、光电管的位置被固定，则当照度计与基准部一起旋转时，来自发光管的光信号通过波纹而落入光电管。 另一方面，经纬仪的安装包括安装装置，对中，整平，瞄准和读取四个基本操作。 1 .设置器具打开三脚架，将三脚架调整到适当的高度，设置在测量站上，注意使架头大致水平，使三脚架的中心与地面标志的中心基本对齐，将三脚架的脚尖踩入土中从器械箱中取出经纬仪，将两手放在三脚架的头上，单手拿在器械支架上5.3角度观测方法，一是经纬仪的设置1，对中和整平对中的目的是将经纬仪的纵轴放在测量站中心的垂直线上。 平面的目的是严格地使经纬仪的纵轴垂直，使水平刻度盘和横轴处于水平位置，使垂直刻度盘位于垂直平面上。 步骤：首先大致平整，大致中间，首先采用中后平整的方式。 而且，正确、准确、准确，并且这个步骤，首先，完全，最后，采用正确的对象。 大致配对和大致配对，设置三脚架，使架头大致水平，预估初步配对转动物镜的调焦螺旋，转动物镜的调焦螺旋，使地点清晰支撑一条腿，双手抓住另外两条腿，移动腿， 将测量点的中心放入中心视野，固定脚，踩踏旋转仪表的脚螺旋，将中心的目标对准测量点的中心，伸缩三脚架，使圆水平仪的气泡居中，使其大致平坦，精密平坦，大致中、大致平坦的基础上， 使水准管与任意两脚螺旋的连接平行，同时同步、同向或反向调整，严格使水准管居中的基准部旋转90度后，调整第三螺旋，严格以水准管为中心，检查第一方向，使水准管在垂直两个方向严格居中。 左手拇指法则，允许的中心偏差必须小于一格。 正确的一对，眼睛看着光斑，检查测量站是否与光斑的一对标记一致，如果一致则使一对平行，完成作业的站离开光斑的对中标记，松开连接螺旋，双手握住经纬仪的基座，平行移动基座正确的对位，正确的对位交替进行，对位。方法：调焦目镜：将望远镜朝向白色或明亮的背景，旋转目镜调焦螺旋，使十字线清晰；粗略目标：放松水平制动螺旋和垂直制动螺旋，用望远镜上的粗略瞄准器(间隙和准星)使目标大致对准(瞄准时尽量瞄准目标的下部) 紧固水平制动和垂直制动螺旋物镜聚焦：旋转物镜聚焦环，清晰目标像，旋转水平微动螺旋和垂直微动螺旋，使目标像接近十字线消除视差：上下或左右移动眼睛，观察目标像与十字线之间是否有相对移动， 在有视差的情况下，物镜的焦点必须对准直到视差消失为止，瞄准，精密瞄准：水平和垂直微动螺旋使十字线正确地对准目标。 观测水平角时，用纵线观测合成垂直角时，同时观测用横线合成的水平角和垂直角时，两者必须同时对准，即必须在十字线的中心对准目标的中心。 此外，测量垂直角，测量水平角，2，水平角的观测方法，1，测量方法，(1)，盘左位置瞄准目标a，读取值a为左(2)，瞄准目标b，读取值b为左，(3)，将望远镜颠倒，瞄准目标b，读取值b为右(4)，瞄准目标a。 为了减小读取值a右、下半次或盘右半次、一次、拨号刻划的误差，在使用多次测试的情况下，必须配置拨号盘，极限差： 1、2个半测试的方向值之差2、各测定方向值之差、o、a、b、 DJ6:左-右40DJ2:左-右12测量回路记录表，2，方向观测法，盘左测量回路：首先，瞄准零方向a，拨号盘放置在略大于零的读取值上，读取值按顺时针顺序瞄准b、c、d读取值进行记录，瞄准零方向a 此外，在不同的测量循环之间，为了减小拨号盘刻划的误差，必须配置拨号盘，界限差： 1，零差：2.上、下的一半测量相同方向的值之差：3.各测量返回相同方向的值之差，盘右测量瞄准零方向a的读取值，按照逆时针顺序排列d、c、b 一、二、水平角度观测方法，二c=l(r 80 )，方向观测法的各个极限，1800118、2715400、3333248、340606、1800118、12、00106、915406、153248、2140612、00118、18、00000、915254、153248 2140500 915248，00000，153133，2140454，42，30，0448，方位法水平角度观测手册，2700124，015318，633306，1240618，270015336，24，900118，1815400，24332554，304068 0000 915236，15353130，2140512，0000，915242，15353133，2140500，48，36，0448，方位法水平角观测手册，2700124，015318，633306，1240618，2700136，24，900118，和3040636 900130、30、00000、915236、15352130、2140512、00000、915242、153153133、2140500、48、36、0448、00000、915245、153133、2140500，纵板被固定在望远镜上注记的形式多为盘左顺时针方向。 0，0，90，180，270，盘左，盘右，0，90，270，180，纵盘指标水平管纵盘指标自动变为零，三，垂直角观测，三，垂直角观测，纵盘与望远镜连接。 注记的形式有顺时针和逆时针两种。 另外，垂直角的计算式： (1)若视线向上倾斜，垂直板的读取值增加，则垂直角=目标读取值-视线水平读取值(2)若视线向上倾斜，垂直板的读取值减少，则垂直角=视线的水平读取值-目标读取值。 1、垂直角的计算、垂直盘的指标差、水准管气泡中心后的指标线距标准位置的角度为x，称为垂直盘的指标差。 36、75、=90-L-x、=R-270 x、l、r、Z=L x、Z=360-R-x、l、r、盘左：盘左盘右：盘左盘右指标差x与垂直角相反，2、纵盘指标差、0 :0，90，180，270，盘左，0，90 反是负。 在、1、站上安装设备，中、平。 2、盘的左侧位置瞄准目标，将十字线切成目标位置，测量是否读出目标高度。 3、旋转垂直盘的指标水准管微动螺旋，以垂直盘的水准管气泡为中心，读取垂直盘的左读。 4、盘右侧的位置照射原来的目标位置，读取盘右侧纵盘的读取值。(垂直盘指标水平管气泡的中心)、3、垂直角观测方法：4、垂直盘指标自动归零装置由于设备的平坦性不充分，因此在设备的垂直轴上有富馀的倾斜度。 为了克服由此产生的垂直盘的读取误差，必须以垂直盘的指标水平管气泡为中心。 水准管气泡居中时，指标处于正确位置。 然而，一些光学经纬仪采用自动归零装置作为盘指标，因为每次读取时必须严格地以盘指标水平的气泡为中心非常耗时。 自动归零装置是指，如果经纬仪有微量倾斜，则该装置自动调整光路，使微级气管的气泡居中时的正确读取值。 5.4水平角观测的误差和精度，一、水平角观测的误差，1、仪器误差2、对中误差3、目标偏心误差4、基准误差和读取误差5、外界条件的影响、仪器误差1 )水平刻度盘偏心误差：指水平刻度盘分割中心与基准部旋转中心不一致，称为水平刻度盘偏心。 水平盘偏心对水平盘读数的影响，采用在盘左盘右观测平均值的方法，可以消除或减弱其影响。 (2)视差轴误差：如果视差轴不与横轴垂直，并且通常在盘的左上侧的时间视差轴物镜在左上侧倾斜的c值是正的情况下，对于相同的目标，在盘的左上侧的观测时间是正的(负)，则在盘的右上侧的观测时间是负的(正)，并且的值不变因此，取光盘左右读取值的中央值，可以消除基准轴误差的影响。 3 )横轴的倾斜误差：横轴不垂直于纵轴引起的误差，盘左侧时横轴的左端比另一端低时的I角为正，比另一端高时为负，纵轴垂直时横轴不垂直于纵轴引起的横轴的倾斜，盘左侧时为正(负)，盘右侧时为负(正)，的值不变因此，若取盘的左、盘的右读取值的中央值，则能够去除横轴的倾斜误差的影响，4 )纵轴的倾斜误差：基准轴垂直于横轴，横轴垂直于纵轴，纵轴垂直于基准部的水平管轴，仪表不严格地平行，因此，纵轴不位于垂直位置，纵轴从铅直线偏离微小的角度、盘的左盘的右侧分配相同的目标，但是由于相同，即，Xv的符号不变，所以盘的左盘的右侧平均值不能去除垂直轴上的倾斜误差对水平方向施加的影响。 另外，设备对中误差：在观测期间，设备中心和测量站中心不在相同垂直线上称为对中误差。 同时，中心误差对水平角的影响：与a和b之间的距离SAB成比例地，当水平角为180时与从具有最大影响的站到目标的距离s1和s2的乘积成反比例的距离越小，影响越大。 应当特别注意短边的角度是正确的。 3 .目标偏心误差：目标偏心是指站在目标点的标识的中心(例如蜡、花棒、招牌等)与地面标识的中心不在同一垂直线上。 a、b是标记的实际中心，a 、b 是基准的中心，是正确的角度，是观测的角度。 另外，目标偏心误差对水平角的影响与从站到目标的