什么是经纬仪的使用方法?它的作用以及使用方法?

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一种新型光电经纬仪多功能检测设备的设计与研究
一种新型光电经纬仪多功能检测设备的设计与研究
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摘 要:介绍了一种对光电经纬仪进行检测的多功能检测架,并对其工作原理、主要功能、设计指标及其精度计算进行了介绍。与以往的检测架和动靶标相比,具有可模拟目标的视向运动、评检被测设备的动态测角定向误差及模拟目标的视向运动轨迹的特点,解决了以往在室内无法对仪器的动态测角定向误差进行测量的难题,大大提升了室内检测仪器的能力。经计算和检测,该设备的最终测角定向精度可以达到&2&P。
  摘 要:介绍了一种对光电经纬仪进行检测的多功能检测架,并对其工作原理、主要功能、设计指标及其精度计算进行了介绍。与以往的检测架和动靶标相比,具有可模拟目标的视向运动、评检被测设备的动态测角定向误差及模拟目标的视向运动轨迹的特点,解决了以往在室内无法对仪器的动态测角定向误差进行测量的难题,大大提升了室内检测仪器的能力。经计算和检测,该设备的最终测角定向精度可以达到&2&P。
  1 引 言
  经纬仪等一些精密测量设备在研制出来之后需要首先进行室内的检测,用平行光管模拟无限远处的目标,而检测架是为了将这些不同角度(方位、俯仰)的平行光管固定支撑起来而设计的支撑结构[1]。作为检测设备,其精度必然要比被检测设备的精度至少高一个数量级,为了对精密设备进行检测,检测架必须安装在独立的地基上,而且对平行光管的稳定提出了很高的要求,这样,检测架的结构设计非常重要,温度、气流和震动等都会对检测结构产生影响[2]。
  以往的检测架只是作为不同角度的平行光管的定位装置,只能对经纬仪的静态精度进行检测,而跟踪精度只能靠运动靶标来检测;可编程运动靶标是一种在室内检测光电跟踪测量设备的装置[3],它也无法给出被检测仪器的动态测角定向误差。本设备既可以检测被检测设备的静态精度,同时也能检测被检设备的动态精度、成像清晰度、模拟空间运动目标及被测设备的跟踪性能,还可以对设备的动态测角定向精度进行检测,这是以前的检测架无法完成的任务。这样就可以大大提升室内的检测质量和检测能力。
  2 设备的工作原理
  视向(视角)运动是指运动目标在做任何相对位移运动时,观察者所看到的只是目标在视线方向上的变化。当两个运动方向的物体做任何复杂的三维运动时,它们的相对位置的变化关系除了距离变化之外,在视线上(观察者在一个运动物体上观看另一个运动物体)只有方位和俯仰指向位置的变化,这也是经纬仪测量被测目标的原理。因此本设备不直接模拟被测运动目标的轨迹、速度和加速度,而只模拟被测运动目标相对测量设备视向运动的轨迹、角速度和角加速度。如图1和图2所示当测量设备和被测目标均在地球上空周长上亿千米的圆上作圆周运动时,二者在相距可测的几百千米范围内各自在作方向不同、高度不同的近似直线运动。它的视向运动类似于正弦或余弦曲线,只有一个拐点(在180&方位内),拐点斜率主要取决于两者的高差和空间交叉角。
  在此检测系统中,旋转臂带动目标平行光管绕A-A轴做360&转动,而可倾珩架带动旋转臂可绕B-B轴做部分转动,检测架结构示意图如图3所示。
  2.1 视向运动模拟
  (1)旋转B-B轴,当A-A轴与O-O轴同轴,即&B=0&时,平行光管相对被检测设备的视向运动是方位方向上的转动,如图4所示,平行光管在XOZ平面(水平面)内转动。
  (2)当A-A轴与O-O轴夹角为90&,即&B=90&时(即图中A-A轴与坐标系Z轴平行),平行光管相对被测设备的视向运动是俯仰方向上的转动,如图5所示,平行光管在XOY平面(垂直面)内转动。
  (3)当A-A轴与O-O轴的夹角0&&&B&90&时,平行光管的视向运动可以分解为相对被测设备的方位视向和俯仰视向运动,如图6所示。
  2.2 视向运动的角速度和角加速度模拟
  根据&B倾斜角大小的不同,即目标空间交叉角和高度的不同,可计算出测量设备的方位和俯仰及合成的视向指向角度、角速度、角加速度等参数。因为实际卫星环绕地球运动的角速度虽然是近似等速的,但二者的视向运动是不等速的,故平行光管的圆周运动的角速度和角加速度可根据需要进行精确的模拟。
  2.3 面目标清晰度测量模拟
  面目标平行光管用以模拟具有定量清晰度标准的被摄像目标的。它由鉴别率板、平行光管和照明光源等部分组成。图7表示了WT1005-62规定的鉴别率图案形式。该图案的特点有:直观性能好,可以分析不同(四个)方向上的成像质量。用此鉴别率板可以直接测出被测仪器的成像清晰度,以此对仪器的成像质量进行评检。
  2.4 动态测角精度检测
  动态测角精度检测是由计算机控制旋转臂来做规定的精密运动的,并首先模拟被测目标的视向运动情况,然后用被测仪器对其进行跟踪测量。由于设备装有高精度轴角编码器和时统设备,可以同步入和检测架编码器得出设备本身的准确(作为真值)位置及运动特征,与被测仪器测量出来的目标结果比较可获得仪器的动态测角精度。
  2.5 高仰角跟踪测量试验模拟
  以前的运动靶标与被测仪器的角度是一定的,大约为65&左右。本设备可以转动可倾斜珩架,使目标平行光管运转到90&的高仰角,可进行被测设备在作野外试验前的室内模拟。
  2.6 动态跟踪性能模拟与检测
  本设备是利用高精度轴角编码器和高速同步记录系统来测量比对被测设备的跟踪性能的,主要是跟踪它的平稳性。
  3 设备的研制[4,5]
  3.1设备的主要功能
  为满足精密跟踪测量设备在室内检测项目的要求,本设备的设计具有如下的主要功能:
  (1)模拟无穷远的目标;
  (2)模拟运动目标的视向运动轨迹(方位角为-90&~+90&);
  (3)模拟目标的视向运动的角速度;
  (4)模拟目标的视向运动的角加速度;
  (5)评检被测设备的动态成像质量&&&成像清晰度;
  (6)评检被测设备的动态测角精度;
  (7)评检被测设备的跟踪性能等参数。
  3.2设备的系统组成
  该设备的系统组成由以下几个部分组成:
  (1)目标平行光管。点目标平行光管为被检测设备跟踪电视提供目标讯号;面目标平行光管为被检测设备提供有定量清晰度量值的模拟讯号。
  (2)旋转机械臂机构。该机构用于安装并带动平行光管以被测量设备为中心作圆周运动,该机构由旋转臂、力矩电机、测速机、轴角编码器、导电环和轴承等部分组成。其中旋转臂的结构强度和刚度影响整体的动态测角误差,其重量对其影响也非常大。故从强度、重量和经济这三个方面考虑之后,最终选择铸铝方形壳结构,这样旋转臂强度没有变,较轻的旋转臂可减小力矩电机的负载。
  (3)可倾珩架。可倾珩架用于安装旋转机械臂机构,并可以绕B-B轴转动和调整A-A轴(旋转机械臂机构回转轴)与O-O轴的(被测跟踪转台的垂直转动轴)倾斜角。该机构由大横梁组、可倾斜支架组、转动轴组、平衡锤组、立柱架组、调平螺钉组及地基板等组件组成。其结构图如图3所示。
  (4)电控系统。电控系统由驱动控制器、时统、主控计算机、监视器、电源、操纵台等部分组成。软件由如下几个部分组成:
  ①旋转臂的角速度和角加速度控制软件;
  ②测角精度计算和评检软件;
  ③自检和操作软件。
  4 动态测角精度计算
  本设备中的旋转臂的角速度运动范围为0.5&~60&/s,角加速度范围为0&~45&/s2。影响检测架的动态测角精度的主要误差包括:轴角编码器误差;轴系晃动误差;同步采样角度误差及珩架和旋转机械臂等的稳定性。其中珩架和旋转机械臂的稳定性是设计的难点,其变形大小对于整体动态测角精度影响最大。
  在不同角速度和角加速度条件下的设计要求指标如表1所示。
  经计算和分析各部分的精度,通过不断改进设计结构,各部分的精度都能满足设计要求,最终达到了动态精度要求。
  本设备拟采用27位轴角编码器,其角分辨率为0.0096&P&0.01&P,经专业检测人员检测,其测角精度优于&1.0&P;轴系采用P4A级的轴承,由以下公式可计算出轴系晃动误差:
  式中K1ia和K21ia为组装好的轴系内圈的径向跳动量,查表得K1ia=0.004mm,K21ia=0.006&&P为角秒转换系数,&&P=2.063&105;L =630mm为轴系长度。
  在角速度为45&/s,采样最小精度时间为5&10-6s时,其采样精度&电=0&81&P。
  运用ANSYS有限元分析软件对可倾珩架的各部分进行了分析,珩架和旋转机械臂的稳定性计算结果如表2所示。
  最终得出的在不同角加速度情况下,珩架和旋转臂等由于力矩而产生的动态变形误差及最终检测架的动态测角定向精度如表3所示。从表1与表3的对比中可以看出,在不同的角速度和角加速度下,最终的动态测角误差都小于设计的预计指标值,在8&/s2的最小角加速度下,设备总的动态测角误差也达到了所设计的&2&P的精度要求。
  最终得出的在不同角加速度情况下,珩架和旋转臂等由于力矩而产生的动态变形误差及最终检测架的动态测角定向精度如表3所示。从表1与表3的对比中可以看出,在不同的角速度和角加速度下,最终的动态测角误差都小于设计的预计指标值,在8&/s2的最小角加速度下,设备总的动态测角误差也达到了所设计的&2&P的精度要求。
  5 结 论
  与以往的检测架及动靶标相比较,本设备具有功能强大、模拟目标范围大、精度高等特点。本文比较详细地介绍了此种检测设备的原理、设备的结构组成及设备功能。此设备解决了室内对光电仪器的动态测角定向误差无法检测和难以模拟规则运动目标的运动轨迹的难题,使得室内对光电跟踪测量设备的检测能力有了很大的提高,使得光电仪器的所有检测指标都可以在室内完成,填补了国内在室内检测中动态测角定向误差无法检测的空白。从计算和检测的结果不难看出:如果在小的角加速度下,可以保证&2&P的高精度检测。
  参考文献:
  [1]罗海银,刘利生,李安,等.导弹航天测控通信技术词典[M].北京:国防工业出版社,2001.
  [2]张立颖,王文革,薛艳,等. T型检测架的设计与研究[J].长春理工大学学报,):34&35.
  [3]张波,贺庚贤,沈湘衡.可编程动态旋转靶标标定方法[J].光学精密工程,):176&179.
  [4]光学仪器设计手册[M].北京:国防工业出版社,1972.
  [5]何照才,胡保安.光电测量[M].北京:国防工业出版社,2002.
  收稿日期:;收到修改稿日期: E-mail:aman-
  作者简介:刘满林(1983-),男,陕西省人,中国科学院西安光学精密机械研究所硕士研究生,主要从事光学精密仪器结构设计及有限元分析的研究。
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= &水准仪及其使用方法  高程测量是测绘地形图的基本工作之一,另外大批的工程、修建施工也必须量测地面高程,利用水准仪进行水准测量是精密测量高程的主要方法。一、水准仪器组合:  1.望远镜 2.调整手轮 3.圆水准器 4.微调手轮 5.水平制动手轮 6.管水准器 7.水平微调手轮 8.脚架二、操作要点:  在未知两点间,摆开三脚架,从仪器箱掏出水准仪安置在三脚架上,利用三个机座螺丝调平,使圆气泡居中,随着调平管水准器。水平制着手轮是调平的,在水平镜内通过三角棱镜反射,水平重合,就是平水。将望远镜对准未知点(1)上的塔尺,再次调平管水平重视合,读出塔尺的读数(后视),把望远镜旋转到未知点(2)的塔尺,调整管水平器,读出塔尺的读数(前视),记到记载本上。  计算公式:两点高差=后视-前视。三、校正方法:  将仪器摆在两固定点旁边,标出两点的水平线,称为a、b线,移动仪器到固定点一端,标出两点的水平线,称为a&、b &。计算假如a-b&a&-b&时,将望远镜横丝对准偏差一半的数值。用校针将水准仪的高低螺钉调整,使管水平泡吻合为止。反复以上做法,直到相等为止。四、水准仪的使用方法&&   水准仪的使用包括:水准仪的安顿、粗平、瞄准、精平、读数五个步骤。1. 安置  安置是将仪器安装在可以伸缩的三脚架上并置于两观测点之间。首先打开三脚架并使高度适中,用目估法使架头大抵水平并检查脚架是否坚固,而后打开仪器箱,用连接螺旋将水准仪器连接在三脚架上。2. 粗平  粗平是使仪器的视线粗略水平,利用脚螺旋置园水准气泡居于园指标圈之中。详细方法用仪器训练。在整平进程中,气泡移动的方向与大姆指活动的方向一致。3. 瞄准  瞄准是用望远镜正确地瞄准目标。首先是把望远镜对向远处晶莹的背景,转动目镜调焦螺旋,使十字丝最清楚。再松开固定螺旋,旋转望远镜,使照门和准星的衔接对准水准尺,拧紧固定螺旋。最后动弹物镜对光螺旋,使水准尺的清晰地落在十字丝平面上,再转动微动螺旋,使水准尺的像靠于十字竖丝的一侧。4. 精平  精平是使望远镜的视线精确水平。微倾水准仪,在水准管上部装有一组棱镜,可将水准管气泡两端,折射到镜管旁的符合水准察看窗内,若气泡居中时,气泡两真个象将相符成一抛物线型,阐明视线水平。若气泡两端的象不相吻合,解释视线不水平。这时可用右手转动微倾螺旋使气泡两端的象完整契合,仪器便可提供一条水平视线,以满意水准测量基本原理的请求。注意?气泡左半部份的挪动方向,总与右手大拇指的方向不一致。5. 读数  用十字丝,截读水准尺上的读数。当初的水准仪多是倒象望远镜,读数时应由上而下进行。先估读毫米级读数,后报出全部读数。注意,水准仪使用步骤必定要按上面次序进行,不能倒置,特殊是读数前的合乎水泡调剂,一定要在读数前进行。五、水准仪的测量  测定地面点高程的工作,称为高程测量。高程测量是测量的基础工作之一。高程测量按所使用的仪器和施测办法的不同,能够分为水准测量、三角高程测量、GPS高程测量和睦压高程丈量。水准测量是目前精度最高的一种高程测量方式,它普遍利用于国度高程把持测量、工程勘测跟施工测量中。水准测量的原理是应用水准仪供给的水平视线,读取直立于两个点上的水准尺上的读数,来测定两点间的高差,再根据已知点高程计算待定点高程。如下图所示,在地面上有A、B两点,已知A点的高程为HA、为求B点的高程HB,在A、B两点之间安骨水准仪,A、B两点亡各竖立一把水准尺,通过水准仪的望远镜读取水平视线分别在A、B两点水准尺上截取的读数为a和b,可以求出A、B两点问的高差为:  设水准测量的前进方向为A点至B点,则称A点为后视点,其水准尺读数a为后视读数;称B点为前视点,其水准尺读数b为前视读数。因而,两点间的高差即是:                    hAB=后视读数-前视读数  若后视读数大于前视读数,则高差为正,表示B点比A点高,hAB&0;若后视读数小于前视读数,则高差为负,表现B点比A点低,hAB&0。如果A、B两点相距不远,且高差不大,则安置一次水准仪,就可以测得高差hAB。此时B点高程为:    当架设一次水准仪须要测量多个前视点B1,B2,&,Bn的高程时,采用视线高程计算这些点的高程就十分方便。设水准仪对直立在B1,B2,&,Bn点上的水准尺读数分离为b1,b2,&,bn时,则高程计算公式为:   如果A、B两点相距较远或高差较大,安置一次仪器无奈测得其高差时,就需要在两点间增设若干个作为传递高程的常设立尺点,称为转点(简称TP点),如图中的TP1,TP 2,&点,并顺次连续设站观测,设测得的各站高差为:&六、颐养与维修1.水准仪是精细的光学仪器,准确公道使用和保存对仪器精度和寿命有很大的作用;2.避免阳光直晒,不允许证随意拆卸仪器;3.每个微调都应微微转动,不要使劲过大。镜片、光学片不准用手触片;4.仪器有故障,由熟习仪器构造者或修理部修理;5.每次应用完后,应答仪器擦清洁,坚持干燥。&经纬仪的使用方法&一、经纬仪   经纬仪是测量工作中的主要测角仪器。由望远镜、水平度盘、竖直度盘、水准器、基座等组成。   测量时,将经纬仪安置在三脚架上,用垂球或光学对点器将仪器中心对准地面测站点上,用水准器将仪器定平,用望远镜瞄准测量目标,用水平度盘和竖直度盘测定水平角和竖直角。按精度分为精密经纬仪和一般经纬仪;按读数装备可分为光学经纬仪和游标经纬仪;按轴系结构分为复测经纬仪和方向经纬仪。此外,有可自动按编码穿孔记录度盘读数的编码度盘经纬仪;可持续自动瞄准空中目标的自动跟踪经纬仪;利用陀螺定向原理敏捷独破测定地面点方位的陀螺经纬仪和激光经纬仪;具备经纬仪、子午仪和天顶仪三种作用的供地理观测的全能经纬仪;将摄影机与经纬仪联合一起供地面摄影测量用的摄影经纬仪等。DJ6经纬仪是一种广泛使用在地形测量、工程及矿山测量中的光学经纬仪。主要由水平度盘、照准部和基座三大部分组成。 1、基座部分    用于支持基照准部,上有三个脚螺旋,其作用是整平仪器 2、 照准部    照准部是经纬仪的主要部件,照准部部分的部件有水准管、光学对点器、支架、横轴、竖直度盘、望远镜、度盘读数系统等。 3、度盘局部    DJ6光学经纬仪度盘有水平度盘和垂直度盘,均由光学玻璃制成。水平度盘沿着全圆从0&~360&顺时针描绘,最小格值普通为1&或30&。&&二、经纬仪的安置方法1)三脚架调成等长并合适操作者身高,将仪器固定在三脚架上,使仪器基座面与三脚架上顶面平行。   2)将仪器舞摆放在测站上,目估大体对中后,踩稳一条架脚,调好光学对中器目镜(看清十字丝)与物镜(看清测站点),用双手各提一条架脚前后、左右摆动,眼观对中器使十字丝交点与测站点重合,放稳并踩实架脚。   3)伸缩三脚架腿长整平圆水准器   4)将水准管平行两定平螺旋,整平水准管。   5)平转照准部90度,用第三个螺旋整平水准管。   6)检查光学对中,若有少量偏差,可翻开连接螺旋平移基座,使其精确对中,旋紧连接螺旋,再检讨水准气泡居中。&三、度盘读数方法  光学经纬仪的读数体系包含水温和垂直度盘、测微装置、读数显微镜等多少个部分。水平度盘和垂直度盘上的度盘刻划的最小格值个别为1&或30&,在读取不足一个格值的角值时,必需借助测微装置,DJ6级光学经纬仪的读数测微器安装有测微尺和平行玻璃测微器两种。 (1)测微尺读数装置   目前新产DJ6级光学经纬仪均采用这种装置。   在读数显微镜的视场中设置一个带分划尺的分划板,度盘上的分划线经显微镜放大后成像于该分划板上,度盘最小格值(60&)的成像宽度正好等于分划板上分划尺1&分划间的长度,分划尺分60个小格,注记方向与度盘的相反,用这60个小格去量测度盘上不足一格的格值。量度时以零零分划线为指标线。 (2)单平行玻璃板测微器读数装置   单平行玻璃板测微器的主要部件有:单平行板玻璃、扇形分划尺和测微轮等。这种仪器度盘格值为30&,扇形分划尺上有90个小格,格值为30&/90=20&P。     测角时,当目的瞄准后滚动测微轮,用双指标线夹住度盘分划线影像后读数。整度数依据被夹住的度盘分划线读出,不足整度数部门从测微分划尺读出。 (3)读数显微镜   光学经纬仪读数显微镜的作用是将读数成像放大,便于将度盘读数读出。 (4)水准器   光学经纬仪上有2~3个水准器,其作用是使处于工作状况的经纬仪垂直轴铅垂、水平度盘水平,水准器分管水准器和园水准器两种。   *管水准器     管水准器装置在照准部上,其作用是仪器准确整平。   *圆水准器     圆水准器用于粗略整平仪器。它的敏锐度低,其格值为8&P/ 2mm 。&四、经纬仪的角度测量原理1. 水平角的测量原理   水平角是指过空间两条相交方向线所作的铅垂面间所夹的二面角,角值为 0&~360&。空间两直线OA和OB相交于点O,将点A,O,B沿铅垂方向投影到水平面上,得相应的投影点A&,O&,B&,水平线O&A&和O&B&的夹角&就是过两方向线所作的铅垂面间的夹角,即水平角。   水平角的大小与地面点的高程无关。   测量角度的仪器在测量水平角时必须具备两个基本前提:   (1)能给出一个水平放置的,且其核心能便利地与方向线交点置于统一铅垂线上的刻度园盘――水 平度盘;   (2)要有一个能瞄准远方目标的望远镜,且要能在水平面和竖直面内作全圆旋转,以便通过望远镜 瞄准高下不同的目标A和B。图中水平角&为A和B两个方向读数之差:&=b-a 2. 垂直角的测量原理   垂直角是指在同一铅垂面内,某目标方向的视线与水平线间的夹角&,也称竖直角或高度角;垂直角的角值为0&~&90&。   视线与铅垂线的夹角称为天顶距,天顶距z的角值范畴为0&~180&。   当视线在水平线以上时垂直角称为仰角,角值为正;视线在水平线以下时为俯角,角值为负,如图所示。   由此可知测角仪器经纬仪还必须装有一个能铅垂放置的度盘――垂直度盘,或称竖盘。 &全站仪的使用方法一、全站仪简介  全站仪,即全站型电子速测仪(Electronic Total Station)。是一种集光、机、电为一体的高技巧测量仪器,是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作,所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建造和地下地道施工等精密工程测量或变形监测领域。   全站仪是一种集光、机、电为一体的新型测角仪器,与光学经纬仪比拟电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘,将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数,使测角操作简略化,且可防止读数误差的发生。电子经纬仪的自动记载、贮存、计算功能,以及数据通讯功能,进一步进步了测量功课的自动化水平。   全站仪与光学经纬仪差别在于度盘读数及显示系统,电子经纬仪的水平度盘和竖直度盘及其读数装置是分辨采取两个雷同的光栅度盘(或编码盘)和读数传感器进行角度测量的。 根据测角精度可分为0.5&P,1&P,2&P,3&P,5&P,10&P等几个等级。&二、全站仪的组成  全站仪简直可以用在所有的测量范畴。电子全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、及显示屏、键盘等组成。 同电子经纬仪、光学经纬仪比拟,全站仪增添了很多特别部件,因此而使得全站仪拥有比其它测角、测距仪器更多的功能,使用也更方便。这些特殊部件形成了全站仪在结构方面自成一家的特点。 1.同轴望远镜   全站仪的望远镜实现了视准轴、测距光波的发射、接收光轴同轴化。同轴化的基本原理是:在望远物镜与调焦透镜间设置分光棱镜系统,通过该系统实现望远镜的多功能,即既可瞄准目标,使之成像于十字丝分划板,进行角度测量。同时其测距部分的外光路系统又能使测距部分的光敏二极管发射的调制红外光在经物镜射向反光棱镜后,经同一门路反射回来,再经分光棱镜作用使回光被光电二极管吸收;为测距需要在仪器内部另设一内光路系统,通过火光棱镜系统中的光导纤维将由光敏二极管发射的调制红外光传也送给光电二极管接受 ,进行而由内、外光路调制光的相位差间接计算光的传布时光,计算实测距离。 同轴性使得望远镜一次瞄准即可实现同时测定水平角、垂直角和斜距等全体根本测量因素的测定功能。加之全站仪强盛、便捷的数据处置功效,使全站仪使用极其方便。 2.双轴自动弥补   在仪器的测验校订中已先容了双轴自动补偿原理,作业时若全站仪纵轴倾斜,会引起角度观测的误差,盘左、盘右观测值取中不能使之对消。而全站仪特有的双轴(或单轴)倾斜自动补偿系统,可对纵轴的倾斜进行监测,并在度盘读数中对因纵轴倾斜造成的测角误差自动加以纠正(某些全站仪纵轴最大倾斜可容许至&6\&),也可通过将由竖轴倾斜引起的角度误差,由微处理器自动按竖轴倾斜改正计算式计算,并参加度盘读数中加以改正,使度盘显示读数为正确值,即所谓纵轴倾斜自动补偿。   双轴自动补偿的所采用的构造(现有水平,包括Topcon,Trimble):使用一水泡(该水泡不是从外部可以看到的,与检修校正中所描写的不是一个水泡)来标定绝对水平面,该水泡是中间填充液体,两端是气体。在水泡的上部两侧各放置一发光二极管,而在水泡的下部两侧各放置一光电管,用一接收发光二极管透过水泡发出的光。而后,通过运算电路比较两二极管取得的光的强度。当在初始地位,即相对水平时,将运算值置零。当作业中全站仪器倾斜时,运算电路实时计算出光强的差值,从而换算成倾斜的位移,将此信息转达给节制系统,以决议自动补偿的值。自动补偿的方式初由微处理器计算后修改输出外,还有一种方式即通过步进马达驱动微型丝杆,把此轴方向上的偏移进行补正,从而使轴时刻保障绝对水平。3.键盘   键盘是全站仪在测量时输入操作指令或数据的硬件,全站型仪器的键盘和显示屏均为双面式,便于正、倒镜作业时操作。 4.存储器   全站仪存储器的作用是将实时采集的测量数据存储起来,再根据需要传递到其它设备如计算机等中,供进一步的处理或利用,全站仪的存储器有内存储器和存储卡两种。   全站仪内存储器相称于计算机的内存(RAM),存储卡是一种外存储媒体,又称PC卡,作用相称于计算机的磁盘。 5.通讯接口   全站仪可以通过BS―232C通讯接口和通讯电缆将内存中存储的数据输入计算机,或将计算机中的数据和信息经通讯电缆传输给全站仪,实现双向信息传输。三、全站仪的使用  全站仪存在角度测量、距离(斜距、平距、高差)测量、三维坐标测量、导线测量、交会定点测量和放样测量等多种用处。内置专用软件后,功能还可进一步拓展。   全站仪的基本操作与使用方法 :  1、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0&00&00〃。   (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。   2、距离测量   (1)设置棱镜常数   测距前须将棱镜常数输入仪器中,仪器会自动对所测距离进行矫正。   (2)设置大气改正值或气温、气压值   光在大气中的流传速度会随大气的温度和蔼压而变更,15℃和760mmHg是仪器设置的一个尺度值,此时的大气改正为0ppm。实测时,可输入温度和气压值,全站仪会自动计算大气改正值(也可直接输入大气改正值),并对测距成果进行改正。   (3)量仪器高、棱镜高并输入全站仪。   (4)距离测量   照准目标棱镜中心,按测距键,距离测量开始,测距实现时显示斜距、平距、高差。   全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。精测模式是最常用的测距模式,测量时间约2.5S,最小显示单位1mm;跟踪模式,常用于跟踪移动目标或放样时连续测距,最小显示正常为1cm,每次测距时间约0.3S;粗测模式,测量时间约0.7S,最小显示单位1cm或1mm。在距离测量或坐标测量时,可按测距模式(MODE)键抉择不同的测距模式。   应留神,有些型号的全站仪在间隔测量时不能设定仪器高和棱镜高,显示的高差值是全站仪横轴中央与棱镜中央的高差。   3、坐标测量   (1)设定测站点的三维坐标。   (2)设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时,全站仪会主动盘算后视方向的方位角,并设定后视方向的程度度盘读数为其方位角。   (3)设置棱镜常数。   (4)设置大气改正值或气温、气压值。   (5)量仪器高、棱镜高并输入全站仪。   (6)照准目标棱镜,按坐标测量键,全站仪开端测距并计算显示测点的三维坐标。四、全站仪的数据通讯   全站仪的的数据通讯是指全站仪与电子计算机之间进行的双向数据交流。全站仪与计算机之间的数据通信的方法重要有两种,一种是利用全站仪配置的PCMCIA(personal computer memory card internation association),个人计算机存储卡国际协会,简称PC卡,也称存储卡)卡进行数字通讯,特色是通用性强,各种电子产品间均可调换使用;另一种是利用全站仪的通讯接口,通过电缆进行数据传输。五、全站仪具体放线步骤(一)、树立文件,输入导线点及放样点坐标(如果暂时现场输入坐标,则不需此步)1.按(MENU)键进入[菜单]/2.翻页到[菜单]第2页有[存储治理]项,选[存储管理]/3.翻页到 [存储管理] 第3页,选[输入坐标]/4.按(输入)键,输入文件名:&DXA&(导线A)或&DXB&(导线B),用于存导线点的坐标/5.按(输入)键,输入导线点的点号/6.按(输入)键,输入导线点的坐标/7.最后,按[ESC]键退出〔菜单〕回到测量模式(二)、选定测站数据文件1.按(MENU)键进入[菜单]2.选子菜单[放样]项3.按(输入)键,输入文件名&DXA&,按(确定)键4.显示回到[放样]界面(三)、设置测站点坐标(采用从内存DXA或DXB坐标文件取数据设置测站)1.在[菜单]/ [放样]显示界面,选[测站设置]2..按(输入)键,输入测站点号,按(肯定)3.按(断定)键,显示回到[放样]界面(四)、设置后视(采用从内存DXA或DXB坐标文件取数据设置后视)1.在[菜单]/ [放样]显示界面,选[后视点设置]项2.按(输入)键,输入后视点号,按(确定)键3.按(确定),显示[坐标方位角值]界面4. 千里镜瞄准后视点,按(是)键(五)、放样1.在[菜单]/ [放样]显示界面,选[放样]项2.按(输入)键,输入放样点号,按(确定)键3.显示放样点号,按(确定)键4.显示棱镜高,按(确定)键5.显示放样数据:水平角与水平距离,按(极差)键6.显示放样数据:水平角度差与距离差。转动照准部,直至显示的水平角度差为0。7. &在望远镜的方向放棱镜, 按(测距)键,显示距离差。根据距离差移动棱镜,按(测距)键。8. 重复步骤(7),直至显示距离差为0。9. 当显示的水平角度差与距离差同时为0时,在地面标志该点。10. 按(下点)键,进入下一个放样点的测设。&&&&&&导线A&点号XY&直线坐标方位角A513.520522.210&AB40.64000B570.067 570.753 &BC317.06500C598.078 544.694 &CD315.24833D644.902 498.281 &DE316.15667E682.223 462.441 &EF213.35389F616.971 419.499 &FG134.85389G568.059 468.667 &GA135.531671~4班的1、2、3、4组及4班5组的数据&&&&&&&&&&&&&导线B&&&导线B&点号XY 直线坐标方位角A500500 AB47.85000B 567.5109106574.589581 BC309.43770C593.5730262542.904426 CD317.79206D619.74493519.167445 DE319.52143E671.9695431474.59889 EF226.36468F604.6752987404.024656 FG129.52460G558.7740875459.660092 GA145.537301~3班的5、6、7、8组及4班6~9组的数据&; 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