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控制测量学课件第3讲.ppt

控制测量学课件第3讲

教育文库
2018-12-03 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《控制测量学课件第3讲ppt》,可适用于高等教育领域

控制测量学第三章控制测量学控制测量学第三章精密测角仪器和水平角观测精密测角仪器经纬仪(了解)三轴误差(掌握)精密测角的误差影响(掌握)方向观测法(掌握)分组方向观测法(掌握)偏心观测与归心改正(了解)控制测量学在过去相当长的时期内,角度测量使用的仪器是光学经纬仪。我国将光学经纬仪按精度的高低划分为分为DJDJDJDJ等规格,分别代表一测回方向中误差标称精度是秒。本章内容是介绍精密测角仪器基本构造、使用方法、观测程序、误差及其削弱措施等。精密测角仪器经纬仪控制测量学精密测角仪器经纬仪精密电子经纬仪及其特点按照一般的习惯经纬仪是指只能完成角度测量单一功能的测量设备。光学经纬仪使用刻划分划值光学度盘根据读数目镜内放大的度盘分划影象结合测微器确定角度值电子经纬仪则使用刻划透光的光电度盘通过光电读数装置自动得出角度值显示在读数窗屏幕上。两者的功能相同差别只是在读数方面类似于机械表和电子表之间的差别。但根据教材本小节中对电子经纬仪的描述所谓电子经纬仪实际上是全站仪这和测绘业界的习惯称呼是不同的。控制测量学精密测角仪器经纬仪精密电子经纬仪及其特点全站仪是集光学、机械、电子、计算机技术为一体具备测角、测距功能内置数据处理程序可以计算、储存、输出点位坐标、高程等及观测值函数的高技术测量仪器全站仪核心部分是测角、测距装置其中测距装置在第四章中有专门介绍因而本小节只简单介绍测角装置。全站仪读数原理是随仪器转动光电扫描装置在电子度盘上获取电信号通过光电转换系统获得角度值。和光学经纬仪一样也是首先直接读取电子度盘获得度分秒整数值再利用测微装置读取尾数值。全站仪测角装置根据获取信号的方法的不同可分为绝对编码度盘系统和增量光栅度盘系统。由于绝对编码系统具有关机后重新开机不需重新配置仪器的优势所以近年来出产的全站仪均采用绝对编码度盘系统控制测量学精密测角仪器经纬仪精密电子经纬仪及其特点仪器要求三轴相互垂直若不能满足会引起误差称为三轴误差。全站仪设计了自动补偿装置可利用倾斜补偿器和内置计算程序实现对轴系不完善引起测角误差的自动改正。这是全站仪相对光学经纬仪的重大优势之一。高端全站仪带有侍服电机可以驱动全站仪旋转自动照准目标。按照设定的程序自动完成角度测量、计算和储存工作因而称为测量机器人。教材中提到有些全站仪的望远镜既是水平方向和竖直角观测的照准装置也是测距信号的发射和接收装置。事实是年以前几乎全有的仪器就是这样的了。另外提到的几款仪器目前市面上已经没有,连生产厂商都已不复存在控制测量学精密测角仪器经纬仪精密光学经纬仪及其特点精密光学经纬仪的基本构造和普通经纬仪一样也是由照准部、度盘和读数装置、基座组成。竖直轴、水平轴、视准轴称为经纬仪的三轴在仪器制造和校正正确的情况下三轴应相互垂直。图控制测量学精密光学经纬仪及其特点照准部是指经纬仪绕竖轴旋转的部分包括望远镜、读数系统、水准器和竖直度盘等装置是经纬仪的主要部分。水平度盘固连在基座上观测时转动仪器照准部基座与水平度盘不动读数系统转动读取读数。竖直轴既是联系照准部与基座的部件也是水平度盘的旋转中心。若旋转中心不与度盘中心重合会引起读数设备相对水平度盘产生偏移而产生读数误差这一误差称为照准部偏心差。观测水平角时目标成像宽度为双丝间宽度的/-/用双丝照准目标成像宽度接近单丝宽度用单丝照准。控制测量学精密光学经纬仪及其特点竖直度盘中心和横轴中心重合随望远镜转动而转动通过竖盘读数指标读取竖直角读数。竖盘读数指标与指标水准器固连设计为当气泡居中时竖盘读数指标铅直向下若这一关系不满足所产生的竖盘读数误差称为指标差。和水平角视准轴不平行横轴引起的误差类似指标差是竖盘读数系统中部件关系不正确引起的一定时间不会变化可视为常数。采用盘左盘右观测时指标差本身的大小并不影响观测结果的精度上下半测回取中数即可消除指标差对竖角的影响。但当指标差互差较大时则反映出观测质量出现问题。所以规范对一测回内指标差的互差大小做限定。控制测量学精密测角仪器经纬仪精密光学经纬仪及其特点精密光学经纬仪和普通经纬仪结构基本相同只是制造工艺水平更高。精密经纬仪读数采用对径分划重合以测微器测量分划线移动量的方法读取角度值的尾数。另外为了使度盘分划间角值单位更小采用的度盘比普通经纬仪大加之为增加仪器的稳定性各部件尺寸也较普通经纬仪大因而精密经纬仪重量体积都比普通经纬仪大。精密经纬仪的经典产品是瑞士产WILDT,T制造工艺精湛,精度、可靠性高因而被世界各国广泛使用也是我国大地测量使用的主流仪器。随着GPS技术和全站仪的兴起光学经纬仪逐步被淘汰上世纪年代T停止生产瑞士威特也被德国莱卡兼并。控制测量学精密光学经纬仪及其特点图T精密光学经纬仪控制测量学第三章精密测角仪器和水平角观测精密测角仪器经纬仪精密电子全站仪及其特点概述全站仪是把电子测距、电子测角和微型计算机结合成一个整体、能自动记录、存储并内置计算程序的电子速测仪因该仪器能在一个测站点快速进行三维坐标测量、处理、存储等工作完整地实现了测量和数据处理过程一体化因而被称之为全站仪。本章小节标题是介绍电子经纬仪,实际上和全站仪混为一谈,因而与本小节内容有些混淆。本小节中用较多篇幅介绍全站仪构造和测量原理有些内容涉及机械、光电方面知识超出本专业知识范围因而不作要求。下面针对教材中一些内容指出:关于组合式全站仪不是逐步退出市场而是已经退出十年以上。单纯测角而不能测距的电子经纬仪事实上也已经退出市场。控制测量学全站仪主要品牌徕卡系列:高端品牌,以可靠性高著称,尤其在高精度仪器方面,优势明显日本索佳系列:最早进入中国市场的日系品牌,生产中等精度全站仪,在业界有较好声誉,属于专一生产测绘仪器厂商,目前已被拓普康兼并日本拓普康系列:在国内销售量较大的进口品牌全站仪,覆盖高、中、低端系列产品。在免棱镜测距功能方面有优势。日本尼康系列:用户量较少属于小众品牌。日本宾得系列:用户量较少属于小众品牌。国产南方系列:产量很大已远销国外国内用户最多的自主品牌价格相对同类进口品牌优势明显技术进步很快可靠性略有不足。国产北光系列:国内知名经纬仪生产厂家进入全站仪时代后逐渐落伍用户量较少属于小众品牌。国产苏光系列:同北光系列。控制测量学德国LEICA徕卡TPSTCATPS控制测量学日本TOPCON拓普康APLIAGTPGTS控制测量学日本SOKKIA索佳SETSETSETR控制测量学中国南方全站仪控制测量学全站仪构造及附件Carryinghandle手柄Sightingcollimator粗瞄镜Opticalplummettelescope光学对中器Operatingkey操作健Levelingscrew整平脚螺旋Objectivelens物镜Displayunit显示器Base基座Horizontalmotionclamp,Horizontaltangentscrew水平制动、微动螺旋控制测量学Battery电池Verticalmotionclamp,Verticaltangentscrew竖直制动、微动螺旋Connector计算机连接插口Telescopefocusingknob调焦手轮Telescopeeyepiece目镜Platelevel管水准器Circlelevel圆水准器全站仪构造及附件控制测量学全站仪构造及附件单棱镜组微型棱镜三棱镜组控制测量学木脚架铝脚架全站仪构造及附件控制测量学CompressionLock拧式锁紧机构QuickLock握式锁紧机构TwistLock拧式锁紧机构Graduation刻度QuickLock握式锁紧机构CircleLevel圆水准器PrismPole对中杆Bipod支架全站仪构造及附件三角对中杆控制测量学全站仪主要功能测距与测角坐标测量坐标放样结合内置计算程序可以实现的一些功能:对边测量、悬高测量、面积测量等、数据双向传输功能控制测量学全站仪的基本操作方法()准备工作架设仪器、对中整平等方法、步骤和经纬仪相同。最大的特点是全站仪有双轴补偿功能能对三轴不相互垂直对观测成果的影响进行自动改正。经纬仪照准部不转动望远镜绕横轴俯仰转动水平度盘读数不会变化。观察全站仪做同样操作时水平度盘读数会有微小变化这就是倾斜补偿装置作用的结果。早期生产的全站仪,有些采用增量光栅式度盘。增量光栅式度盘上没有角度值读数装置是通过累计移动光栅的条数得到转动过程中角度的变化值。对于这样的仪器开机后要旋转照准部和转动望远镜读数窗才会显现水平和竖直角读数这项工作称为度盘初始化。控制测量学全站仪的基本操作方法()水平角测量①按角度测量键使全站仪处于角度测量模式照准第一个目标A。②设置A方向的水平度盘读数为°′″。③照准第二个目标B此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。一般全站仪开机后默认模型就是角度测量模式。如照准A目标度盘不置为则角度为"B目标度数"-"A目标度数"。控制测量学全站仪的基本操作方法()距离测量①设置棱镜常数,不同型号棱镜常数不同,不设置则棱镜常数默认上一次设置值②设置大气改正值或气温、气压值。工程测量边长较短,不作此项设置,直接采用默认设置值,对测距精度没有什么影响③照准棱镜中心,按测距按钮,全站仪读数窗口及显示出平距、斜距、高差。其中高差是棱镜中心相对仪器中心的高差平距是用半测回竖直角计算的所以控制测量一般读取斜距、竖直角以多测回竖直角平均值计算水平距离。控制测量学()坐标测量①选择数据采集功能,通过确定坐标数据文件点号,或者按键输入的方法,设定测站点平面坐标和高程。②按和设置测站同样的方法设定后视点的坐标③量取仪器高、并输入全站仪。④照准目标棱镜输入照准高度、属性编码按坐标测量键全站仪测角测距并计算显示测点的点号、平面坐标、和高程。⑤按键确认数据储存在全站仪内存中。全站仪的基本操作方法控制测量学().日光下测量应避免将物镜直接瞄准太阳,若逆光观测应安装滤光器。().仪器不使用时应将其装入箱内置于干燥处注意防震、防尘和防潮。().仪器长期不使用时应将仪器上的电池卸下分开存放。().长距离迁站应将仪器装于箱内。().仪器安装至三脚架或拆卸时必须一只手握住仪器另一只手旋中心螺旋,以防仪器跌落。().外露光学件需要清洁时应用脱脂棉或镜头纸轻轻擦净切不可用其它物品擦拭。全站仪使用注意事项控制测量学().仪器被雨水淋湿后应用干净软布擦干,并在通风处敞放,切不可在潮湿状态下闭置于仪器箱内。()发现仪器功能异常非专业维修人员不可擅自拆开仪器以免发生不必要的损坏。()仪器置于仪器箱时,首先盖好望远镜镜盖松开水平与竖直制动螺旋,以免放入箱中时调整位置转动仪器而损坏制动螺旋。放入后切记关闭仪器箱锁扣防止别人提起箱子时仪器跌落损坏。()为延长电池的最长使用寿命在长时间不用的情况下,应每月充电一次。全站仪使用注意事项

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