三、角度测量剖析.ppt

1、第三章,角度测量,3-1 角度的概念及测量原理,1角度测量 水平角 竖直角 2经纬仪是角度测量的主要仪器,3-1 角度的概念及测量原理,水平角的概念及测量原理： 水平角概念：地面上两相交方向线垂直投影在水平面上所夹的角称为水平角。通常用表示。,3-1 角度的概念及测量原理,. 水平角测量原理： （1）。传统度量角度的方法：量角器。 （2）。需有若干铅垂面，将空间点透影到水平面上 （3）。量取水平角需有一在水平面内的量角工具，需一水平的带度盘的 工具我们称为水平度盘。 （4）。ob方向读n,oc方向读m,=m-n。即可求出水平角。,=第二目标读数 - 第一目标读数 =OB - OA,3-1 角度

2、的概念及测量原理,由原理推论：1。水平度盘中心必与所测角顶点处于同一铅垂线上-对中。 2水平度盘必水平-整平。,3-1 角度的概念及测量原理,二竖直角概念及测量原理： 定义：在同一铅垂面内，倾斜照准方向线与水平线的夹角称为竖直角，通常用表示。 2、向上倾斜的角为仰角，+。 向下倾斜的角为俯角，-。,3-2 光学经纬仪的构造,一经纬仪分类： 按读数方式: 光学经纬仪 电子经纬仪 按精度分: DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15、DJ60 等。 数字为一测回方向中误差不超过2。 常用的为DJ2、DJ6。,3-2 光学经纬仪的构造,二经纬仪的构造： 一般构造：1。照准部： 望远镜 照准 竖直度

3、盘 照准部水准管 完成 整平 圆水准器 光学光路系统 测微器 读数 2水平度盘 完成 置度盘读数 3基座 ： 轴座 脚螺旋 完成 固接脚架 底板 整平仪器,1物镜；2竖直度盘；3竖盘指标水准管微动螺旋；4圆水准器；5照准部微动螺旋；6照准部制动扳钮；7水准管反光镜；8竖盘指标水准管；9度盘照明反光镜；10测微轮；11水平度盘；12基座；13望远镜调焦筒；4目镜；15读数显微镜目镜；16照准部水准管；17复测扳手；18脚螺旋；19望远镜制动扳钮；20望远镜微动螺旋；21轴座固定螺旋。,3-3 经纬仪的使用,一.经纬仪的使用 (一)安置仪器 (1)对中 垂球对中 光学对点器对中,一、对中整平装置

4、该装置包括三脚架，垂球或光学对中器，脚螺旋，圆水准器及管水准器。,(2)整平(如图),3-3 经纬仪的使用,(二)照准目标 (1)目镜对光 (2)进行粗瞄 (3)物镜对光 (4)精确照准,3-2 光学经纬仪的构造,(三)读数 J6仪器读数方法：（共有两种基本读数方法） 方法一：（1）。测微尺装置与读数方法：测微尺分60小格，每格1分，60小格整分一度。如上图平盘读数为1985642。竖盘读数为550154,3-2 光学经纬仪的构造,（2）。单平板玻璃测微尺装置与读数方法： 测微尺分30大格，每格分为3小格，每小格20秒。 读数分别为912250，544650。,3-3 经纬仪的使用方法,读数和

5、置数 读数：用读数显微镜目镜调焦，看清读数。读数方法参上节。 置数：使水平度盘的读数为所需安置的读数。各测回依据180/n 原则置数 盘左-正镜 盘右-倒镜 用度盘的不同段测同一角并取平均值可消除度盘分划不均匀的误差。,3-4 水平角观测方法,测回法： 1观测方向不超过3个。 2以盘左、盘右分别观测各方向之间的水平角，称为测回法。（正、倒 镜观测）,3-4 水平角观测方法,3 步骤：（1）在B上安置仪器，对中、整平。 （2）盘左照准A，平盘置数，读数并记录a左。 （3）顺时针旋转仪器，照准C，读数并记录C左 。 上半测回角值左 = C左- a左 （4）纵转望远镜，盘右照准C，读数并记录C右 。

6、 （5）逆时针旋转仪器，照准A，读数并记录a右。 下半测回角值右 = C右- a右,3-4 水平角观测方法,测 回 法 观 测 手 簿,3-5竖直角的观测方法,3-5竖直角的观测方法,如图为J6型光学经纬仪竖直度盘的构造示意图。竖直度盘固定在望远镜横轴的一端，随着望远镜在竖直面内转动而一起转动。竖盘指标是同竖盘水准管连接在一起的，不随望远镜转动而转动，只有通过调节竖盘水准管微动旋，才能使竖盘指标竖盘水准管一起作微小移动。在正常情况下，当竖盘水准管气泡居中时，竖盘指标就处于正确的位置。所以每次竖盘读数前，均应先调节竖盘水准管气泡居中。 竖盘刻度为0360，有顺时针和逆时针注记两种形式。我们通常所

7、见的为顺时针注记。,3-5竖直角的观测方法,按照以下两条规则确定任何一种竖盘注记形式（盘左或盘右）竖直角计算公式(1)若抬高望远镜时，竖盘读数增加，则竖直角为:=瞄准目标竖盘读数-视线水平时竖盘读数 (2)若抬高望远镜时，竖盘读数减少，则竖直角为： =视线水平时竖盘读数-瞄准目标竖盘读数特别的，对于竖盘顺时针刻划，计算竖直角公式有 盘左 左 = 90- L 盘右 右 = R- 270 取平均 =（ 左 + 右 ）/ 2 = （ R - L ）- 180 / 2,3-5竖直角的观测方法,竖直角的计算公式 顺时针注记：左=90-L 右=R-270 逆时针注记：左=L-90 右= 270-R,3-5

8、竖直角的观测方法,竖直度盘指标差：x=1/2(左-右) 定义:竖盘指标偏离正确位置而引起得差值x计算:（顺时针注记） 左 = 90 - L + x = + x （1） 右 = R- 270- x = - x （2） （1）和（2）取平均 =（左 + 右）/ 2 = （ R - L ）-180 / 2 （1）-（2）得: x=（L+R）-360/2注意:竖盘指标差x对同一台仪器在某一段时间内变化应该很小的。,3-6经纬仪的检验与校正,要求： 水准管轴LL竖轴VV 十字丝纵丝垂直于横轴 视准轴CC横轴HH 横轴HH竖轴VV 竖盘指标差接近零,二、经纬仪的检验和校正方法 经纬仪检验的目的，就是检查上

9、述的各种关系是否满足。如果不能满足，且偏差超过允许的范围时。则需进行校正。检验和校正应按一定的顺序进行，确定这些顺序的原则是： 1. 如果某一项不校正好，会影响其他项目的检验时，则这一项先做。 2. 如果不同项目要校正同一部位，则会互相影响，在这种情况下，应将重要项目在后边检验，以保证其条件不被破坏。 3. 有的项目与其他条件无关，则先后均可。,3-6经纬仪的检验与校正,一检验、校正 (一)须满足水准管轴LL竖轴VV (1)检验：整平仪器后，照准部转180，看气泡是否居中，若居中则 满足该要求，否则须校正。 (2）校正：用改针调整气泡一端改正螺丝，调整气泡偏离量的一半。,3-6经纬仪的检验与校

10、正,(二)须满足十字丝纵丝垂直于横轴 1）检验：整平仪器后，距仪器10米处挂一垂球，若十字丝纵丝与垂线重 合，则满足该要求，否则须校正。 2）校正：松开校正螺丝，旋转十字丝环，使十字丝纵丝与垂线重合。,3-6经纬仪的检验与校正,(三)须满足视准轴CC横轴HH 二分之一法（适用DJ2级经纬仪） 检验：整平仪器后，盘左照准与仪器同高的一点，读左，盘右照准该点 读右。若左与右相差180，则满足该要求，否则须校正。 2）校正：取中=左+(右180)/2,将仪器读数调到中, 则十字丝交 点偏离目标点,调整十字丝环位置,使十字丝交点与目标点重合,3-6经纬仪的检验与校正,(四)须满足横轴HH竖轴VV 1）检验：整平仪器后，盘左照准离仪器10米左右墙上高处一点A，固定照准 部，下转望远镜到大致水平，投a1点，同样盘右照准A向下投a2 （与a1同高处），若a1、a2重合则满足该要求，否则须校正。 2）校正：取a1、a2中点并照准它，抬高望远镜到A处投A，抬高横轴一端 使A与A重合。,3-7角度测量误差分析,水平角误差与消除 仪器误差 对中误差、目标偏心差 整平误差 照准误差、读数误差 外界