测距仪和全站仪

测距仪和全站仪第1页，课件共14页，创作于2023年2月随着光电技术的发展，以电磁波(光波或微波)作为载波传输测距信号测量两点间距离的光电测距技术已成为距离测量的主要手段。电磁波测距仪测距具有工作轻便、测距精度高、测程远、作业效率高和不受地形影响等优点。第2页，课件共14页，创作于2023年2月§5-1

、相位式光电测距仪的基本原理

1、电磁波测距的基本原理是通过测定电磁波在所测直线两端点间往返传播的时间和电磁波在空气中传播的速度c，求得距离D。待测距离为A，B两点间的间距，将测距仪主机放于端点A，在端点B放反射棱镜，2、A、B等高则AB间的水平距离D可表示为：

第3页，课件共14页，创作于2023年2月如A，B点不等高，所测距离为斜距。可通过垂直角观测，将斜距归算为平距D并计算高差h。

第4页，课件共14页，创作于2023年2月§5-2、测距仪的一般使用方法

1、目前正在使用的测距仪有组合式、整体式两种。组合式是指由经纬仪、测距仪主机、控制键盘、电源及其它附件组成，主机架在经纬仪上，测距光轴和望远镜视准轴应平行。

第5页，课件共14页，创作于2023年2月2、距离测量步骤如下：

1）仪器安置：在测站点安置经纬仪，方法同角度测量，但应比测角时仪器安置高度略低。

2）测前准备：打开电源进行仪器功能及电源状态测试；设置单位制式，预置常数，包括：仪器加常数、气象改正数等。

3）照准反射棱镜，调节经纬仪的水平和竖直微动螺旋使回光信号最大。

4）根据测量精度要求测量距离若干测回，同时观测垂直角，量仪器高，镜高并记录有关气象数据，备成果整理之用。

第6页，课件共14页，创作于2023年2月§5-3成果整理

实测得距离S，称为野外距离观测值，一般为倾斜距离，还必须经过改正，才能得到两点间正确的水平距离。

1、测距仪常数改正

测距仪的常数包括加常数C0和乘常数R，将测距仪在若干条标准长度上的检定，可以获测距仪的乘常数和加常数。距离的乘常数R改正与所测距离的长度成正比,加常数改正即为C0，单位为mm，常数改正公式为ΔDK=C0+RS

当测定仪器的加常数和乘常数后，可预置于仪器中，测距时仪器自动改正。第7页，课件共14页，创作于2023年2月2.气象改正

光速C受大气折射率n的影响，由此产生的距离改正称气象改正。

3.水平距离的计算

斜距观测值经过乘常数、加常数改正和气象改正后，得到改正后的斜距,根据测线端点间的高差为h或实测的垂直角α，两点间的平距可由下式计算：

第8页，课件共14页，创作于2023年2月§5-4光电测距仪的检定

测距仪使用过程中，电子元器件老化，各种部件可能的变位，仪器技术指标的变化都会影响仪器的正常使用，给测距成果带来影响。因此必须定期检定测距仪，掌握其性能和有关误差的变化情况，以减弱或消除仪器误差对观测成果的影响，应检定的项目有：

1、测距仪的外观检视与功能检查

2、三轴关系正确性的检验与校正

发射光轴、接收光轴（两轴也称光轴）和经纬仪的视准轴并称为三轴（在全站型仪器中，已实现同轴）

第9页，课件共14页，创作于2023年2月3、内部符合精度的检定

多次测量同一距离如观测值之间的符合程度好，则仪器的内部符合精度好，仪器内部电路工作稳定性和测相精度均符合要求。

4、精测频率的捡定

5、周期误差的检定

周期误差是以精测尺长为周期按正弦规律变化的。

6、仪器常数的检定

仪器常数有加常数和乘常数两项。

第10页，课件共14页，创作于2023年2月§5-5光电测距的精度分析

1．光电测距的误差来源

1）

调制频率误差

通过测距仪检定、测定乘常数R，对距离进行改正，可消除或减小仪器的调制频率误差。2）气象参数误差

在精密测距时，要注意气温的测定，其误差应小于±1°C，气压测定误差应≤0.3Kpa。

3）仪器和反射镜对中误差

对中误差一般应小于±1mm，对精密测距应采用强制对中设备，提高对中精度。

第11页，课件共14页，创作于2023年2月

4）测相误差

测定相位差影响测距时间的确定，进而影响距离的测量。

5)照准误差

克服的办法是测距前检校发射轴与视准轴的平行性，并使用电瞄准以提高照准精度。

6)仪器加常数测定误差

由加常数测定不准确引起的误差。克服办法是定期测定加常数，使距离得到正确加常数改正。

7)周期误差

可通过定期测定仪器的周期误差对所测距进行改正。

第12页，课件共14页，创作于2023年2月2．光电测距的精度

在光电测距的误差来源中，一类误差对测距的影响与距离的长短无关，称为固定误差用a表示，另一类误差对测距的影响与斜距的长度S成正比，称为比例误差，比例系数为以b表示。仪器厂家将上式写成以下简单的形式：mS=±a+