测距误差来源及其影响.

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工程测量中误差产生的原因及规避

工程测量中误差产生的原因及规避

工程测量中误差产生的原因及规避在建筑工程施工中,工程测量的放样精度对工程质量和进度都有十分重要的影响。

如果工程测量中出现了放样误差,将可能导致开挖、立模、打桩和钢筋捆扎等作业错误施工,带来较大的损失。

1.放样测量中误差产生的原因1.1 人员观测的影响观测人员的测量经验和熟练程度对测量结果也会产生比较大的影响,尤其对于精密工程,仪器操作水平的高低是产生误差的重要来源,甚至可能导致测量误差的产生。

1.2 环境因素的影响测量作业环境对测量放样的影响无处不在,如建筑阻挡视线、大气的折射、卫星星率和磁场对GPS 观测的影响等。

由于精密工程对测量放样的精度较高,因此,某些环境因素所带来的测量误差可能达到或超过工程本身要求的测量精度。

1.3 施测方法的影响不同的施测方法对测量放样结果会产生很大影响。

如全站仪的自由设站后方交会方法测放中线点、改化后的三角高程测量方法等,它们精简了测量环节(如不需对中、不需量取仪器高和棱镜高等),提高了测量精度。

1.4 仪器因素的影响仪器本身的精度及测量状态对精密工程放样非常重要,如全站仪的测距误差、i 角产生的垂直角测量误差等。

精度高、状况良好的测量设备不仅能够较好地保证放样精度,而且还可大大提高作业效率。

2 .放样测量中误差规避的主要措施工程测量过程中往往会出现一些误差,这些误差有些是被允许的,而有些则会给整个工程的建设质量带来严重的消极影响,必须进行重新测量予以消除,这样就大大降低了工程测量的速度,进而拖慢整个项目的进程。

因此,最大程度避免误差的出现就成了提高测量速度的一个重要环节。

2.1 合理安置测量仪器在安放测量仪器时应选择那些地势平坦、通视效果好的地段,注意避开车流和人流,如果因条件限制确实无法避开,至少要保证地面的坚实。

不要将仪器架设在井盖或过于光滑的地面上,在大风天气要注意将仪器放低,在冬季作业时应预先将附近的积雪清除。

总之,只有将测量仪器平稳、牢固的安置后方可进行工程测量,从而保证测量精度。

激光测距技术中的测量误差研究

激光测距技术中的测量误差研究

激光测距技术中的测量误差研究激光测距技术中的测量误差研究激光测距技术是一种常用的测量距离的方法,广泛应用于工业、建筑、地质勘探等领域。

然而,在实际应用中,激光测距仪器的测量误差是无法避免的。

本文将从头开始逐步探讨激光测距技术中的测量误差研究。

首先,我们需要了解激光测距技术的基本原理。

激光测距仪通过发射一束激光脉冲,然后接收激光脉冲的返回信号,根据激光脉冲的发射与返回时间差来计算目标物体与测距仪之间的距离。

然而,由于各种因素的影响,如环境光、大气折射等,激光脉冲的发射与返回时间差可能会受到干扰,从而引起测量误差。

其次,我们需要确定激光测距仪器的误差来源。

常见的误差来源包括系统误差和随机误差。

系统误差是由于仪器本身固有的缺陷或不稳定性引起的,例如仪器的校准不准确或者光电传感器的响应时间不一致等。

随机误差则是由于环境因素或测量过程中的不确定性引起的,例如环境光的干扰或者人为操作不精确等。

接下来,我们需要对误差进行量化和分析。

量化误差的方法可以使用统计学中的测量误差分析方法,例如通过重复测量同一目标来获取一系列距离数据,然后利用统计学方法计算平均误差、标准差等指标。

分析误差的方法可以使用散点图、误差分布图等可视化手段来观察误差的分布情况,以及误差与其他因素的相关性。

在分析误差的基础上,我们可以探讨误差的影响因素。

例如,环境光的干扰可能会导致激光脉冲的返回信号受到干扰,进而引起测量误差。

因此,我们可以通过改进激光测距仪器的设计,增加信号的强度或者使用滤光片等方法来减小环境光的影响。

最后,我们可以提出一些改进激光测距技术的建议。

例如,通过优化仪器的校准方法、提高激光脉冲的功率和频率、加强对环境因素的干扰抵抗能力等来降低系统误差。

同时,可以通过改进数据处理算法、增强仪器的自动校准功能等来减小随机误差。

综上所述,激光测距技术中的测量误差是不可避免的,但我们可以通过量化和分析误差、探讨误差的影响因素以及提出改进建议来提高测量的准确性和可靠性。

导致试验机测量结果产生误差的原因及解决方法

导致试验机测量结果产生误差的原因及解决方法

导致试验机测量结果产生误差的原因及解决方法
一、仪器本身误差:
试验机作为一种精密仪器,可能存在固有的仪器误差,如传感器的非
线性、灵敏度不一致、仪器漂移等。

解决方法:
1.校正仪器:定期校正试验机的传感器,确保其准确度和稳定性。

2.选择合适的仪器:在购买试验机时,应选择品质可靠、准确度高的
仪器。

二、环境因素的影响:
环境因素如温度、湿度、振动等都可能对试验机的测量结果产生影响。

解决方法:
1.控制环境条件:在进行测量时,要尽量控制环境的稳定性,并确保
温度、湿度等参数在合理范围内。

2.考虑环境因素:在进行数据分析时要考虑环境因素的影响,进行数
据的修正和调整。

解决方法:
1.提高操作者的技术水平:通过培训和学习,提高操作者的实验技能
和仪器操作水平。

四、样本本身特性:
样本本身的性质也会对试验机的测量结果产生一定的影响,如样本不
均匀、表面粗糙等。

解决方法:
1.样本的准备:在进行测量之前,对样本进行充分的准备和处理,确
保样本的均匀性和表面的光滑度。

2.选择适当的测量方法:针对不同样本的特性,选择适合的测量方法,提高测量结果的准确度。

超声波测距设计毕业设计

超声波测距设计毕业设计

超声波测距设计毕业设计一、引言距离测量在许多领域都具有重要的应用,如工业自动化、机器人导航、汽车防撞等。

超声波测距作为一种非接触式的测量方法,具有测量精度高、响应速度快、成本低等优点,因此在实际工程中得到了广泛的应用。

本次毕业设计旨在设计一种基于超声波的测距系统,实现对目标物体距离的准确测量。

二、超声波测距原理超声波是一种频率高于 20kHz 的机械波,其在空气中的传播速度约为 340m/s。

超声波测距的原理是通过发射超声波脉冲,并测量其从发射到接收的时间间隔,然后根据声速和时间间隔计算出目标物体与传感器之间的距离。

假设发射超声波脉冲的时刻为 t1,接收到回波的时刻为 t2,声速为c,距离为 d,则距离 d 可以通过以下公式计算:d = c ×(t2 t1) / 2三、系统硬件设计(一)超声波发射模块超声波发射模块主要由超声波换能器和驱动电路组成。

超声波换能器将电信号转换为超声波信号发射出去,驱动电路则提供足够的功率和电压来驱动换能器工作。

(二)超声波接收模块超声波接收模块主要由超声波换能器、前置放大器、带通滤波器和比较器组成。

换能器将接收到的超声波信号转换为电信号,前置放大器对信号进行放大,带通滤波器去除噪声和干扰,比较器将信号整形为方波信号。

(三)控制与处理模块控制与处理模块采用单片机作为核心,负责控制超声波的发射和接收,测量时间间隔,并计算距离。

同时,单片机还可以将测量结果通过显示模块进行显示,或者通过通信模块与上位机进行通信。

(四)显示模块显示模块用于显示测量结果,可以采用液晶显示屏(LCD)或数码管。

(五)电源模块电源模块为整个系统提供稳定的电源,包括 5V 和 33V 等不同的电压等级。

四、系统软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机的初始化、定时器的初始化、端口的初始化等。

然后进入主循环,不断地发射超声波脉冲,并等待接收回波。

当接收到回波后,计算距离,并进行显示或通信。

GPS测量的主要误差来源及其影响

GPS测量的主要误差来源及其影响

实测星历根据实测资料进行拟合处理而直接得出的星历。

7第二节与卫星有关的误差2.星历误差对定位的影响单点定位星历误差的径向分量作为等价测距误差进入平差计算,配赋到星站坐标和接收机钟差改正数中去,具体配赋方式则与卫星的几何图形有关。

8第二节与卫星有关的误差2.星历误差对定位的影响相对定位利用两站的同步观测资料进行相对定位时,由于星历误差对两站的影响具有很强的相关性,所以在求坐标差时,共同的影响可自行消去,从而获得高精度的相对坐标。

第二节与卫星有关的误差2.星历误差对定位的影响根据一次观测的结果,可以导出星历误差对定位影响的估算式为:--- 基线长;db——卫星星历误差所引起的基线误差;p 一一卫星至测站的距离;ds——星历误差;ds——卫星星历的相对误差。

第二节与卫星有关的误差3.减弱星历误差影响的途径1)建立自己的GPS卫星跟踪网独立定轨2)相对定位3)轨道松弛法9第二节与卫星有关的误差二、卫星钟的钟误差卫星钟采用的是GPS时,但尽管GPS卫星均设有高精度的原子钟御钟和锥钟),它们与理想的GPS时之间仍存在着难以避免的频率偏差或频率漂移,也包含钟的随机误差。

这些偏差总量在Ims 以内,由此引起的等效距离可达300km o11第二节与卫星有关的误差二、卫星钟的钟误差卫星钟差的改正卫星钟差可通过下式得到改正:is aO al(t iff)日2(t W1)相对定位:利用两台或多台接收机对同一组卫星的同步观测值求差时可以有效地减弱电离层折射的影响,即使不对电离层折射进行改正,对基线成果的影响一般也不-6会超过IXIO O16第三节卫星信号传播误差2减弱电离层影响的有效措施2)双接收:如分别用两个已知频率fl和f2发射卫星信号,则两个不同频率的信号就会沿同一路径到达接收机。

公式中积分值虽然无法计算,但对两个频率的信号却是相同的。

第三节卫星信号传播误差二、对流层折射、对流层及其影响2、减弱对流层影响的措施3、用霍普非尔德公式进行对流层折射改正17第三节卫星信号传播误差1、对流层及其影响对流层是高度为50km以下的大气层,由于离地面更近,其大气密度比电离层更大,大气状态变化更复杂。

rtk点位中误差计算

rtk点位中误差计算

rtk点位中误差计算RTK点位中误差计算RTK(Real-Time Kinematic)是一种实时运动定位技术,通过接收卫星导航系统的信号,利用测距原理实现对移动物体的精确定位。

在RTK定位中,误差是不可避免的,而误差的计算对于定位精度的评估和改进至关重要。

误差来源主要包括卫星信号误差、接收机误差、大气误差、多路径误差等。

为了准确计算RTK点位中的误差,我们需要了解各个误差来源,并采取相应的措施进行校正。

下面将详细介绍各个误差来源以及相应的误差计算方法。

1. 卫星信号误差卫星信号误差主要包括钟差误差、星历误差、轨道误差等。

这些误差会导致卫星定位信号与真实位置之间存在一定的偏差。

对于这些误差,我们可以通过接收多颗卫星的信号进行差分处理,消除或减小其影响。

2. 接收机误差接收机误差包括接收机的硬件误差和信号处理误差。

硬件误差主要来自于接收机内部的时钟精度、频率稳定性等因素,而信号处理误差则与接收机的算法和处理能力有关。

为了减小接收机误差,可以选择高精度的接收机设备,并进行相关的校准和调试。

3. 大气误差大气误差主要包括电离层延迟、对流层延迟等。

这些误差会导致卫星信号在穿过大气层时发生折射,从而影响定位的精度。

为了消除大气误差的影响,可以通过接收多颗卫星的信号进行差分定位,利用差分信号计算出大气误差,并进行相应的校正。

4. 多路径误差多路径误差是指卫星信号在传播过程中遇到障碍物后,发生反射、绕射等现象导致的误差。

这种误差会导致接收机接收到来自不同路径的信号,从而影响定位的准确性。

为了减小多路径误差,可以选择合适的接收机天线,避免信号的反射和绕射,或者通过信号处理算法进行多路径抑制。

对于以上各个误差来源,我们可以通过以下方法来计算RTK点位中的误差:1. 静态定位法静态定位法是通过静止不动的方式进行定位,利用接收到的卫星信号进行测量和计算。

通过记录一段时间内的观测数据,并进行差分处理,可以得到相对较为准确的定位结果。

中点单觇法三角高程测量的误差及精度分析

中点单觇法三角高程测量的误差及精度分析

中点单觇法三角高程测量的误差及精度分析摘要:本文主要探讨了中点单觇法三角高程测量中可能出现的误差及其精度分析。

首先,介绍了中点单觇法三角高程测量的基本原理和方法,然后分析了误差来源及其影响因素,最后对精度进行了分析,并给出了精度计算公式和实例。

关键词:中点单觇法;三角高程测量;误差分析;精度分析正文:一、中点单觇法三角高程测量基本原理和方法中点单觇法是三角高程测量中常用的一种方法。

其基本原理是在一定水平距离上设置两个观测点(称为A点和B点),并以两个观测点及目标物(称为C点)形成的三角形为基础,通过测量三角形三个内角,计算出目标物的高程。

中点单觇法的测量方法如下:1. 在距离目标物一定距离的A、B两点上分别设置测距仪。

2. A、B两个测距仪同时测量目标物到各自测距仪的距离。

3. A、B两个测距仪同时记录目标物与A、B两点的连线在水平方向上的夹角。

4. 利用三角函数和测量数据计算出目标物的高程。

二、误差来源及其影响因素中点单觇法三角高程测量中可能存在的误差主要包括观测误差、仪器误差、环境误差和计算误差等。

其中观测误差是指由于人为或自然因素造成的误差;仪器误差是指由于仪器本身的精度、灵敏度等因素引起的误差;环境误差是指由于气象、地形、天气等环境因素引起的误差;计算误差是指由于计算方法和步骤引起的误差。

影响中点单觇法三角高程测量精度的因素主要包括:1. 测量设备的精度和灵敏度2. 测量人员的水平和经验3. 环境因素的影响4. 测量方法选择的科学性和合理性三、精度分析及计算公式为了提高中点单觇法三角高程测量的精度,需要针对误差来源和影响因素进行分析,并采取相应的措施加以消减。

一般情况下,中点单觇法的精度可以通过以下公式进行计算:(式中,K为系数,a为目标物与A点的距离,b为目标物与B点的距离,α、β、γ分别为A、B、C三角形三个内角)具体的精度计算实例如下:假设A、B两点距离为100米,目标物离A、B两点的距离分别为70米和50米,并且测量误差为±1毫米,则根据上述公式计算得到中点单觇法的测量精度为:K=0.00179α=54.44°β=35.56°γ=90.00°a=70mb=50m∆H=2.0303×10^-4m四、结论中点单觇法三角高程测量是一种简单、直观、可靠的高程测量方法,但其精度受到多种因素的影响。

测量误差的基本知识

测量误差的基本知识

m乙 =
=
= 4.3
n
6
12
二、相对误差
l 绝对误差 :真误差、中误差 l 相对误差: 在某些测量工作中,绝对误差不能完全
反映出观测的质量。 相对误差K—— 等于误差的绝对值与相应观测值的
比值。常用分子为1的分式表示,即:
相对误差
=
误差的绝对值 观测值
=1 T
13
l 相对中误差:当误差的绝对值为中误差m 的绝对值时, K称为~,即 k=1/m 。
3
1.系统误差
l 系统误差:在相同的观测条件下,对某一未知量进行一系列 观测,若误差的大小和符号保持不变,或按照一定的规律变 化,这种误差称为~ 。
l 系统误差产生的原因 : 仪器工具上的某些缺陷;观测者的 某些习惯的影响;外界环境的影响。
l 系统误差的特点: 具有累积性
4
系统误差消减方法 ❖1、在观测方法和观测程序上采取一定的措施;
中误差、相对误差、极限误差和容许误差
10
一、中误差
在测量实践中观测次数不可能无限多,实际应用中,以 有限次观测个数n计算出标准差的估值定义为中误差m,作 为衡量精度的一种标准:
m = ±sˆ = ± [ ]
n
在测量工作中,普遍采用中误差来评定测量成果的精度。
11
l 有甲、乙两组各自用相同的条件观测了六个三角 形的内角,得三角形的闭合差(即三角形内角和 的真误差)分别为:
例:经纬仪的LL不垂直于VV对测角的影响
5
2.偶然误差 l 偶然误差:在相同的观测条件下,对某一未知量 进行一系列观测,如果观测误差的大小和符号没有 明显的规律性,即从表面上看,误差的大小和符号 均呈现偶然性,这种误差称为 ~。 l 产生偶然误差的原因: 主要是由于仪器或人的感 觉器官能力的限制,如观测者的估读误差、照准误 差等,以及环境中不能控制的因素(如不断变化着的 温度、风力等外界环境)所造成。

长度测量误差的原因初三物理教案

长度测量误差的原因初三物理教案

长度测量的准确性是许多领域中都非常重要的,无论是在建筑、医疗、工业还是科学研究中都是如此。

但是,测量误差是一种不可避免的现象。

在本文中,我们将深入研究长度测量误差的原因及其影响。

一、仪器的精度
在每次测量长度时,我们通常会使用不同类型的测量仪器,例如尺子、卡尺、游标卡尺和显微镜等。

这些仪器都具有其本身的精度极限,而这些精度限制了所测量的长度范围和测量误差的幅度。

例如,如果使用尺子进行测量,则该仪器有可能在某些情况下由于标度问题引起测量误差。

相比之下,显微镜的使用可能会对测量精度提供更大的保证。

二、人类因素
测量长度的准确性受到人类因素的影响。

例如,人类在测量中可能会产生视觉偏差,这种偏差可能导致人们尽管标志着正确的尺寸,但实际上却与真实尺寸有所偏差。

另外,由于人脉的不同和稳定性的变化,像游标卡尺这样的仪器可能会因读值操作而在测量中产生误差。

三、物料/测试对象因素
物料或测试对象也会影响测量结果的准确性。

例如,被测物料的形貌、状态、温度、压力等因素都会对测量长度产生影响。

在超净室或高温环境中使用的测量工具也需要特定的设计。

四、环境因素
环境因素对测量长度的准确性也会产生重要影响。

例如,在通风不良的环境中,尘埃和气流可能会影响显微镜的测量;在潮湿环境中,它可能会通过使用特殊材料来避免镜头和标度的生锈现象。

在长度测量中,存在多种可能导致误差的因素。

了解这些因素并采取适当的措施将有助于最大程度地减少测量误差。

此外,良好的测量习惯和专业知识也是正确测量长度所必需的。

激光计米误差

激光计米误差

激光计米的误差主要来自于以下几个方面:
1. 激光测距仪的精度:激光测距仪的精度越高,误差就越小。

一般来说,现代激光测距仪的精度可以达到0.1mm以下。

2. 激光测距仪的稳定性:激光测距仪在长时间使用过程中,由于各种原因,比如温度、湿度等因素的变化,可能会导致测量结果出现偏差。

因此,需要保证激光测距仪在使用过程中的稳定性。

3. 环境因素:激光测距仪的测量结果还会受到周围环境的影响,比如光线、反射、折射等因素。

因此,需要在使用激光测距仪时,尽可能避免这些因素的干扰。

4. 操作误差:激光测距仪的测量结果还会受到操作者的技术水平和经验的影响。

因此,需要在使用激光测距仪时,尽可能保证操作者的技术水平和经验。

综上所述,激光计米的误差主要来自于激光测距仪的精度、稳定性以及周围环境和操作者的技术水平和经验。

为了减小误差,可以采用多种方法,比如提高激光测距仪的精度、增加稳定性、优化环境和操作方法等。

全站仪的导线测量误差来源及其解决措施

全站仪的导线测量误差来源及其解决措施
( 3) 外界 环 境: ① 全 站 仪 温 度、 气 压 修 正 值 未 设 置。 仪器通过电磁波进行距离测量,随着温度和气压的改变, 电磁波的传播速度也会发生变化,如未合理设置仪器的 温度和气压修正值,将会产生误差。 ②风力、阳光以及地 面沉降等自然环境因素。 较大的风力会导致仪器摆动幅
清晰。 通常在阴雨、高温等天气情况下,成像不稳定,不 宜进行观测。
置指引,但在不同的使用环境下,棱镜常数的设置是需要 经过重新测定而变换设置的。 尤其在使用不同厂商生产 的棱镜时,使用固定的棱镜常数往往会产生误差。
(2)观测者。 ①全站仪对中误差。 由于人员操作失 误、光照、振动等原因,全站仪在进行对中整平时可能会 出现位置偏差。 如图 1 所示,在外业测量进行仪器对中 时,A 点为实际控制点位置,B、C 两点为待测点,理论观 测角是∠BAC,AB、AC 为理论距离。 在控制点对中出现 偏移 时, A1 点 为 实 际 仪 器 对 中 位 置, AA′ 为 偏 心 距, ∠BA1C 为实测角,实测角度误差为△β = ∠b +∠c。 由图 1 可得出结论:角度观测误差大小和侧边长度成反比,和 偏心距大小成正比,即随着偏心距 L 的增大,角度观测误 差也增大。 测边距离越短,角度观测误差越大。
条件一致时,若误差的符号和大小保持不变,或按一定的 规律变化,这种误差称之为系统误差。
(3)偶然误差。 对同一量进行一系列观测,且观测 条件一致时,若误差的变化不具备规律性,这种误差称之 为偶然误差。
2 导线测量的技术指标
依据《 工程测量规范》 ( GB 50026—2007) ,表 1 为各 级导线的相关技术规程。
全站仪在平面控制测量过程中的误差来源主要有三 个方面。
(1) 仪器设备。 ①仪器构造误差。 视准轴、横轴、竖轴 的偏移是常见的仪器内部问题,这些偏移问题是仪器误差 的主要来源。 当视准轴与横轴不垂直时,将产生视准轴误 差;当仪器的横轴与竖轴不垂直时,将产生横轴误差;当竖 轴不铅垂时,将产生竖轴误差。 仪器内部构造偏移产生的 误差较难发现,是导线测量误差的主要来源。 ②棱镜常数 设置存在问题。 一般仪器的说明书会标注棱镜常数的设

三角测距测量误差影响因素解析

三角测距测量误差影响因素解析

三角测距测量误差影响因素解析三角测距是一种常用的测量方法,通过测量目标物体与测量仪器之间的角度,从而确定目标物体与测量仪器之间的距离。

然而,在实际应用中,由于多种因素的影响,三角测距的测量误差可能会增加。

因此,了解这些误差的影响因素对于提高测量的准确性至关重要。

本文将对影响三角测距测量误差的几个主要因素进行解析和讨论。

第一个影响因素是大气条件。

大气的折射效应是三角测距误差的主要来源之一。

当光线穿过大气层时,由于大气的密度变化,光线会发生折射。

这会导致目标物体的实际位置与测量结果之间存在差异。

此外,大气中的湿度、温度和气压等因素也会对光线的传播速度产生影响,进而影响三角测距的测量结果。

因此,在进行三角测距测量时,需要对大气条件进行适当的校正,以提高测量的准确性。

第二个影响因素是测量仪器的精度和稳定性。

三角测距需要使用一定的测量仪器,比如全站仪或者经纬仪等。

这些仪器的精度和稳定性对于测量结果的准确性起着至关重要的作用。

仪器的精度指的是仪器能够测量的最小间隔,而稳定性指的是在一定时间内,仪器的测量结果的变化程度。

如果仪器的精度较低或者稳定性不好,就会导致测量误差的增加。

因此,在进行三角测距测量时,应选择精度较高且稳定性良好的测量仪器,并保持仪器的正常运行和维护。

第三个影响因素是观测条件的选择。

观测条件包括观测点的选择和观测时间的选择。

观测点的选择应该考虑到目标物体与测量仪器之间的视线通畅程度、观测距离的远近等因素。

如果观测点的选择不合理,可能会导致测量结果的误差增加。

此外,观测时间的选择也是影响三角测距误差的重要因素。

在不同的时间段,大气条件和光线的传播速度会发生不同程度的变化,因此观测时间的选择要尽量避免大气条件变化较大的时段。

选取适当的观测条件可以有效地减小测量误差。

第四个影响因素是观测方法的选择。

在三角测距中,有两种常用的观测方法,即单次观测法和重复观测法。

单次观测法是指观测一次角度,并根据这个角度计算目标物体与测量仪器之间的距离。

激光测距偏移误差标定

激光测距偏移误差标定

激光测距偏移误差标定激光测距技术是一种常用的测量技术,它利用激光束的发射和接收时间差来计算被测物体与测量仪的距离。

然而,由于各种因素的影响,激光测距的结果可能存在偏移误差,因此需要进行标定以提高测量的准确性。

激光测距的偏移误差可能来源于多方面的原因。

首先,激光器的发射频率不稳定或存在波动,导致激光脉冲的宽度不一致,从而影响激光测距的准确性。

其次,被测物体的表面特性,如反射率和散射特性,也会对激光测距的结果产生影响。

此外,环境因素如温度、湿度和空气质量等也会影响激光束的传播速度,进而影响测距的准确性。

为了准确测量距离并消除偏移误差,我们可以进行激光测距仪的标定。

标定的目的是建立激光器的发射和接收时间与距离之间的关系,并确定各种误差源对测量结果的影响程度。

标定过程一般包括以下几个步骤:首先,选择标定板作为参考物体,确保其表面特性稳定,如反射率均匀且已知。

然后,我们使用一个准确的参考测距设备来测量标定板与测距仪之间的距离,并记录对应的激光器发射和接收时间。

最后,通过对比测距仪得到的距离和参考测距设备的测量结果,我们可以得到不同参数的误差大小,并建立校正模型来修正测距结果。

在进行激光测距仪的标定时,我们需要注意一些关键点。

首先,选择适当的标定板非常重要。

标定板的表面应具有较高的反射率,并且在整个测量范围内反射性能均匀。

其次,标定过程中应注意环境的稳定性,避免温度、湿度等因素对测量结果的影响。

另外,进行多次测量可以提高标定结果的可靠性。

最后,建立准确的校正模型也是极为重要的。

校正模型应该包括各种误差源的影响因素,并且能够对不同情况下的测量结果进行修正。

通过对激光测距仪的偏移误差进行标定,我们可以提高测量结果的准确性和可靠性。

标定过程需要综合考虑多种因素,如激光器的稳定性、被测物体的特性和环境条件等。

通过准确的标定,我们可以建立出校正模型,对激光测距仪的测量结果进行修正,从而获得更精确的距离测量值。

总之,激光测距偏移误差的标定过程对于提高激光测距技术的准确性非常重要。

光电测距仪测距误差分析及精度评定

光电测距仪测距误差分析及精度评定

光电测距仪测距误差分析及精度评定摘要:光电测距仪自问世以来,被广泛应用于工程测量、控制测量、地形测量和工业测量等领域。

本文指出了光电仪器测距误差的主要来源,并对误差进行了分析,给出了仪器精度评定的方法。

关键词:光电仪器;误差分析;精度评定。

光电测距仪和全站仪以其操作方便、快捷、高效、精密、自动化、智能化等特点,被许多领域广泛应用。

作为一种被多种领域频繁使用的长度计量仪器,光电测距仪测距精度的定期检定始终是用户和承包方关心的问题,因为仪器能否在要求的精度下可靠地工作,是测量工作能否保质保量完成的前提条件。

一、基本原理1.光电测距仪的基本原理。

光电测距仪是以电磁波作为载波,通过测定电磁波在基线两端点间的往返传播时间来测量测线两点间距离的测量仪器。

测距仪按测程分类分为短程(测程2~3km)、中程(2~15km)、远程(15~60km)和超远程(测程>60km)测距仪;按光源分类可分为激光测距仪、红外测距仪和微波测距仪;按振荡频率可分为固频测距仪和变频测距仪;按测定方法分类可分为脉冲式测距仪、相位式测距仪和干涉式测距仪等。

2.脉冲式光电测距仪。

由测距仪发射系统发出脉冲,经被测目标反射后,再由测距仪的接收系统接收,可直接测定脉冲在待测距离上的传播时间,即发射脉冲与接收脉冲的时间差,从而求得待测距离。

其优点是功率大、测程远;缺点是测距的绝对精度较低,一般只能达到米级,不能满足地籍测量和工程测量的要求。

3.相位式光电测距仪。

相位式光电测距仪是通过测量连续调制波在待测距离上往返传播一次所产生的相位变化,间接测试调制信号的传播时间,从而求得待测距离。

其优点是采用自动数字测相技术,测距绝对精度高,一般能达到毫米级,是目前应用最多的测距仪器。

二、光电测距仪的测距误差光电测距仪的测距误差分为两部分:1.比例误差:与被测距离长度成比例的误差,主要是由频率误差,大气折射率误差及真空光速测定误差给测距结果带来误差。

其中光速测定误差对测距值的影响可忽略不计。

影响DME测距精度的因素分析

影响DME测距精度的因素分析

影响DME测距精度的因素分析摘要:测距器DME主要用于测量飞机到地面台之间的距离,用于飞机的航路导航及进场着陆引导,用户对其系统的测距精度要求比较高,因此研究干扰测距器测距精度的原因及其改善方法就具有十分重要的意义。

根据实际运行的经验,多路径干扰是影响DME测距精度的最主要原因。

另外,也有一些其他因素也会引发测距误差,比如:设备给出的固定延时不稳定,应答器所接收的信号幅度不固定等。

该文主要分析了这些因素的具体干扰途径及其相应的改善措施。

关键词:测距器DME 多径干扰测距仪(DME)又称为脉冲近程测距导航系统。

用于提供飞机到地面台之间的直线距离信息,在机场,常常与多普勒全向信标一同安装在跑道一侧,共用同一台站,结合全向信标信标给出的方位信息,确定飞机的准确位置,为飞机提供中近程导航信息,并配合仪表着陆系统保障飞机安全着陆。

对于距离的测量是机载接收机发出询问脉冲,测距器地面台接收到询问脉冲后,经过一个固定延时,发出含有编码信息的应答脉冲,机载接收机接到应答脉冲后,通过发送与接收脉冲的时间间隔计算出相对于地面台站的直线距离信息。

当飞机按照导航信息进港并准备着陆时,飞行高度会逐渐降低,机场周围的山体、房屋、停放的大型飞机等物体可能会引发多路径干扰,影响测距器发出的脉冲波形,脉冲波形的畸变会导致机载接收机测得的间隔时间出现偏差。

经过实际运行的经验,多路径干扰是影响DME测距精度的最主要原因。

另外,也有一些其他因素也会引发测距误差,比如:设备给出的固定延时不稳定,应答器所接收的信号幅度不固定等。

1 多径干扰在机场周围,不可避免的存在一些房屋、金属设备、停放飞机等各类物体,当信号照射到这些物体的表面时,都可能产生反射。

反射的信号的大小、相位或者持久度的变化是很复杂的。

这些干扰信号都会不同程度的对测距器地面台天线和机载接收机天线造成影响。

不同类型的干扰信号会和正确信号混合一起进入接收机,改变信号的脉冲波形。

处理器是通过检测脉冲波形得到时间间隔的,这种畸变后的波形就会使测量到的时间间隔不够准确,严重影响飞行安全。

md测距中误差

md测距中误差

md测距中误差摘要:1.测距中误差的概念2.测距中误差的影响因素3.如何减小测距中误差4.测距中误差的应用领域正文:1.测距中误差的概念测距中误差是指测量距离时,测量值与真实值之间的差异。

它是测量过程中不可避免的,但可以通过一定的方法进行控制和减小。

测距中误差可以分为系统误差和随机误差两种类型。

系统误差是由于测量设备或者测量方法的偏差导致的,它会使测量结果偏离真实值。

例如,测量仪器的刻度不准确,导致测量结果整体偏大或偏小。

随机误差是由于测量过程中不可预测的因素导致的,它会使测量结果在不同条件下有所波动。

例如,测量过程中环境条件的变化,测量者的操作误差等。

2.测距中误差的影响因素测距中误差的影响因素主要有以下几个:(1)测量设备的精度:测量设备的精度越高,测距中误差就越小。

(2)测量方法:不同的测量方法对测距中误差的影响不同,有些方法可以减小误差,有些方法可能会增大误差。

(3)环境条件:环境条件的变化,如温度、湿度、气压、风速等,都会影响测距中误差。

(4)测量者的操作水平:测量者的操作水平也会影响测距中误差,熟练的操作可以减小误差,不熟练的操作可能会增大误差。

3.如何减小测距中误差要减小测距中误差,可以采取以下几个方法:(1)选用精度高的测量设备:精度高的测量设备可以减小测距中误差。

(2)改进测量方法:采用适当的测量方法可以减小测距中误差。

(3)控制环境条件:尽可能保持稳定的环境条件,以减小环境对测距中误差的影响。

(4)提高测量者的操作水平:通过培训和练习,提高测量者的操作水平,以减小操作误差。

4.测距中误差的应用领域测距中误差在各个领域都有应用,如工程测量、地理测量、建筑测量等。

使用测距仪进行距离测量的技巧与误差分析

使用测距仪进行距离测量的技巧与误差分析

使用测距仪进行距离测量的技巧与误差分析引言:随着科技的不断发展,测距仪作为一种高精度测量工具广泛应用于各行各业。

无论是在建筑工程、地理测绘还是户外探险等领域,测距仪都发挥着重要作用。

然而,使用测距仪进行距离测量时,我们必须要注意一些技巧,同时也要了解相关误差,以保证测量结果的准确性和可靠性。

一、常见的测距仪类型及其原理在讨论技巧和误差之前,我们需要先了解一些基本的测距仪类型及其测量原理。

目前市场上常见的测距仪主要有激光测距仪和超声波测距仪。

1.激光测距仪:激光测距仪利用激光束发射和接收的时间差计算出目标物体与测距仪之间的距离。

其测量原理基于光的传播速度恒定的原理,广泛应用于建筑、地理测绘以及室内家居等领域。

2.超声波测距仪:超声波测距仪则利用声波的反射原理进行距离测量。

将声信号发送到目标物体,根据接收到的反射声波信号的时间差计算出距离。

超声波测距仪常用于室内距离测量、机器人导航等。

二、使用测距仪时的技巧1.选择合适的测距仪:根据实际需要选择适合的测距仪。

不同场景需要不同的测距仪,例如在室内测量需要使用超声波测距仪,而在户外较远距离测量则需要使用激光测距仪。

2.稳定测距仪姿态:在进行测量时,保持测距仪的姿态稳定。

轻微的晃动或不稳定的姿态将影响测量结果的准确性。

3.调整测距仪参数:测距仪通常提供一些可调节的参数,如测量模式、单位选择等。

根据实际需求进行参数调整,以满足测量的要求。

4.避免多次测量同一目标:为了确保测量的准确性,尽量避免多次测量同一目标。

多次测量可能因为操作不一致或其他因素导致结果不一致。

三、测距仪的误差分析无论是激光测距仪还是超声波测距仪,在测量过程中都存在一定的误差。

了解这些误差并采取相应措施可以提高测量的精度。

1.系统误差:系统误差是由测距仪本身的性能和设计缺陷引起的。

典型的系统误差包括测量范围限制、返回信号强度不一致等。

在选择和使用测距仪时,应该充分考虑这些系统误差。

2.环境误差:环境误差主要由环境因素造成,如大气湿度、温度等。

光电测距仪测距误差分析

光电测距仪测距误差分析

光电测距仪测距误差分析武汉大学电子信息学院 湖北 武汉摘要:本文指出了光电测距仪测距误差的主要来源,对测距误差及其影响进行了分析,并给出精度评定的方法。

关键词:光电测距仪 测距误差 精度评定一、引言光电测距仪自问世以来,以其操作方便、快捷、高效、精密、自动化、智能化等特点,被广泛应用于工程测量、控制测量、地形测量、地籍与房产测量、施工放样、工业测量及近海定位等领域。

数字地球的建设,也以其为基本的数字采集设备之一。

作为一种被多种领域频繁使用的长度计量仪器,光电测距仪测距误差的分析与测距精度的定期评定始终是用户和承包方关心的问题。

因为仪器能否在要求的精度下可靠地工作,是测量工作能否保质保量完成的前提条件。

国家技术监督局对光电仪器(全站仪、测距仪)测距系统的检定目的、项目和方法作了具的规范要求,本文就光电仪器的测距误差及精度评定进行分析。

测距精度是光电测距仪的重要技术指标之一,其测距精度不但与仪器的性能有关,同时也取决于使用方法和实测时外界因素的影响。

分析测距误差的来源和影响程度,找出消除或减弱误差的措施和方法,对于正确、合理地使用仪器和维护仪器,以便测出精度较好的距离成果和分析测距成果质量等都是很有必要的。

按照规范要求,对仪器进行检定,客观地评定仪器测距的实际综合精度,对了解仪器性能指标,验收新购和修理后的仪器以及合理使用仪器尤为重要。

欲达到系统客观地评定一台光电测距仪的测距精度这一目的,一方面应严格地按照规范要求对仪器进行检定,另一方面还需具备有关测距原理及相关的误差理论知识,以便找出测距误差的主要来源,再进行测距误差分析,作为综合评定仪器精度的依据。

二、光电测距原理1.光电测距仪按仪器测程分类:短程光电测距仪:测程在3Km 以内,测距精度一般在1cm 左右。

中程光电测距仪:测程在3~15Km 左右,适用于二、三、四等控制网的边长控制,精度一般可达±(10mm+6-10⨯)。

远程激光测距仪:测程在15Km 以上的测距仪,精度一般可达±(5mm+16-10⨯),满足国家一、二等控制网的边长控制。

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§4.3 测距误差来源及其影响测距误差的大小与仪器本身的质量,观测时的外界条件以及操作方法有着密切的关系。

为了提高测距精度,必须正确地分析测距的误差来源,性质及大小,从而找到消除或削弱其影响的办法,使测距获得最优精度。

4.3.1 测距误差的主要来源由(4-3)式可知,相位式测距的基本公式为)2(210π∆Φ+=N n c f D (4-23) 式中 n c c ⋅=0将其线性化并根据误差传播定律得测距误差2222202240Φ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=m n m f m c m D M n f c D πλ (4-24) 式中 0c ——光在真空中传播的速度;f ——测尺频率;n ——大气折射率;Φ——相位;λ——测尺波长。

上式表明,测距误差D M 是由以上各项误差综合影响的结果。

实际上,观测边长S 的中误差S M 还应包括仪器加常数的测定误差K m 和测站及镜站的对中误差l m ,即222222202240l K n f c S m m m n m f m c m D M ++⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=Φπλ (4-25) 上式中的各项误差影响,就其方式来讲,有些是与距离成比例的。

如0c m ,f m 和n m 等,我们称这些误差为“比例误差”;另一些误差影响与距离长短无关。

如Φm ,K m 及l m 等,我们称其为“固定误差”。

另一方面,就各项误差影响的性质来看,有系统的,如0c m ,f m ,K m 及n m 中的一部分;也有偶然的,如Φm ,l m 及n m 中的另一部分。

对于偶然性误差的影响,我们可以采取不同条件下的多次观测来削弱其影响;而对系统性误差影响则不然,但我们可以事先通过精确检定,缩小这类误差的数值,达到控制其影响的目的。

4.3.2 比例误差的影响由(4-25)式可看出,光速值0c 、调制频率f 和大气折射率n 的相对误差使测距误差随距离D 而增加,它们属于比例误差。

这类误差对短程测距影响不大,但对中远程精密测距影响十分显著。

1.光速值0c 的误差影响1975年国际大地测量及地球物理联合会同意采用的光速暂定值0c =299792458±1.2m/s这个暂定值是目前国际上通用的数值,其相对误差901040-⨯=c m c ,这样的精度是极高的,所以,光速值0c 对测距误差的影响甚微,可以忽略不计。

2.调制频率f 的误差影响调制频率的误差,包括两个方面,即频率校正的误差(反映了频率的精确度)和频率的漂移误差(反映了频率稳定度)。

前者由于可用10-7~10-8的高精度数字频率计进行频率的校正,因此这项误差是很小的。

后者则是频率误差的主要来源,它与精测尺主控振荡器所用的石英晶体的质量,老化过程以及是否采用恒温措施密切相关。

当主控振荡器的石英晶体不加恒温措施的情况下,其频率稳定度为±1×10-5。

这个稳定度远不能满足精密测距的要求(一般要求f m f /在0.5×10-6~1.0×10-6范围内),为此,精密测距仪上的振荡器采用恒温装置或者气温补偿装置,并采取了稳压电源的供电方式,以确保频率的稳定,尽量减少频率误差。

目前,频率相对误差f m f /估计为-0.5×10-6。

频率误差影响在精密中远程测距中是不容忽视的,作业前后应及时进行频率检校,必要时还得确定晶体的温度偏频曲线,以便给以频率改正。

3.大气折射率n 的误差影响在(4-23)式中,若只是大气折射率n 有误差,则有n dn D dD //-= (4-26)通常,大气折射率n 约为1.0003,因dn 是微小量,故这里取n =1,于是dn D dD -=/ (4-27)对于激光(o A =6328λ)测距来说,大气折射率n 由下式给出,即6102.27302.1591.1701-⨯+-⨯+=t e P n (4-28) 由上式可以看出,大气折射率n 的误差是由于确定测线上平均气象元素(P 气压、t 温度、e 湿度)的不正确引起的,这里包括测定误差和气象代表性误差(即测站与镜站上测定值之平均.经过前述的气象元素代表性改正后,依旧存在的代表性误差)。

各气象元素对n 值的影响,可按(4-28)式分别求微分,并取中等大气条件下的数值(P =101.325kPa ,t =20o C ,e =1.33322kPa )代入后有⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⨯-=⨯+=⨯-=---de dn dp dn dt dn e P t 6661005.01037.01095.0(4-29)由此可见,激光测距中温度误差对折射系数的影响最大。

当dt =1o C 时,t dn = -0.95×10-6,由此引起的测距误差约一百万分之一。

影响最小的是湿度误差。

从以上的误差分析来看,正确地测定测站和镜站上的气象元素,并使算得的大气折射系数与传播络径上的实际数值十分接近,从而大大地减少大气折射的误差影响,这对精密中、远程测距乃是十分重要的。

因此,在实际作业中必须注意以下几点:(1)气象仪表必须经过检验,以保证仪表本身的正确性。

读定气象元素前,应使气象仪表反映的气象状态与实地大气的气象状态充分一致。

温度读至0.2o C ,其误差应小于0.5 o C ,气压读至0.0667kPa ,其误差应小于0.1333kPa ,这样,由于气象元素的读数误差引起的测距误差可望小于1×10-6。

(2)气象代表性的误差影响较为复杂,它受到测线周围的地形、地物和地表情况以及气象条件诸因素的影响。

为了削弱这方面的影响,选点时应注意地形条件,尽量避免测线两端高差过大的情况,避免视线擦过水域。

观测时,应选择在空气能充分调和的有微凤的天气或温度比较稳定的阴天。

必要时,可加测测线中间点的温度。

(3)气象代表性的误差影响,在不同的时间(如白天与黑夜),不同的天气(如阴天和晴天),具有一定的偶然性,有相互抵消的作用。

因此,采取不同气象条件下的多次观测取平均值,也能进一步地削弱气象代表性的误差影响。

4.3.3 固定误差的影响如前所述,测相误差Φm ,仪器加常数误差K m 和对中误差l m 都属于固定误差。

它们都具有一定的数值,与距离的长短无关,所以在精密的短程测距时,这类误差将处于突出的地位。

1.对中误差l m对于对中或归心误差的限制,在控制测量中,一般要求对中误差在3mm 以下,要求归心误差在5mm 左右。

但在精密短程测距时,由于精度要求高,必须采用强制归心方法,最大限度地削弱此项误差影响。

2.仪器加常数误差K m仪器加常数误差包括在已知线上检定时的测定误差和由于机内光电器件的老化变质和变位而产生加常数变更的影响。

通常要求加常数测定误差K m ≤0.5m ,此处m 为仪器设计(标称)的偶然中误差。

对于仪器加常数变更的影响,则应经常对加常数进行及时检测,予以发现并改用新的加常数来避免这种影响。

同时,要注意仪器的保养和安全运输,以减少仪器光电器件的变质和变位,从而减少仪器加常数可能出现的变更。

3.测相误差Φm测相误差Φm 是由多种误差综合而成。

这些误差有测相设备本身的误差,内外光路光强相差悬殊而产生的幅相误差,发射光照准部位改变所致的照准误差以及仪器信噪比引起的误差。

此外,由仪器内部的固定干扰信号而引起的周期误差也在测相结果中反映出来。

(1)测相设备本身的误差目前常用方法有移相——鉴相平衡测相法和自动数字测相法两种。

当采用移相——鉴相平衡测相法时,测相设备本身的误差与电感移相器的质量,读数装置的正确性以及鉴相器的灵敏度等有关。

其中电感移相器与机械计数器是联动的,由于移相器电路元件的变化和非线性误差影响,以及鉴相器的不灵敏,使机械计数器的读数与应有值不符,而产生测相误差,对此,必须提高移相器和鉴相器本身的质量。

测距时,我们采用内外光路的多次交替观测,这样可以消除相位零点的漂移,提高测相精度。

当采用自动数字测相法时,数字相位计本身的误差与检相电路的时间分辨率、时间脉冲频率,以及一次测相的检相次数有关。

一般来说,检相触发器和门电路的启闭愈灵敏,时标脉冲的频率愈高,则测相精度愈高,这自然和设备的质量有关。

测相的灵敏度还与信号的强弱有关,而信号的强弱又与大气能见度、反光镜大小等因素有关。

所以选择良好的大气条件配置适当的反光镜,也可以减少数字相位计产生的测相误差。

(2)幅相误差由信号幅度变化而引起的测距误差称为幅相误差。

产生的原因是由于放大电路有畸变或检相电路有缺陷,当信号强弱不同时,使移相量发生变化而影响测距结果,这种误差有时达1~2cm。

为了减小幅相误差,除了在制造工艺上改善电路系统外,尽量使内外光路信号强度大致相当。

一般内光路光强调好后是不大改变的,因而必须对外光路接收信号作适当的调整,为此在机内设置了自动增益控制电路,还专门设置了手动减光板等设备,供作业时随时调节接收信号强度,使内外光路接收信号接近。

通过这种措施,幅相误差可望小于±5mm。

(3)照准误差当发射光束的不同部位照射反射镜时,测量结果将有所不同,这种测量结果不一致而存在的偏差称为照准误差。

产生照准误差的原因是发射光束的空间相位的不均匀性,相位漂移以及大气的光束漂移而产生的。

据研究,PKD*调制器的发射光束空间相位不均匀性达±2o,当精尺长为2.5m时,由此引起的照准误差约为±2~3cm。

而且相位不均匀性,即使采用内外光路观测,也因二者不可能截取发射光束的相同部位,无法消除这种误差影响。

可见,照准误差是影响测相精度的一项主要误差来源。

为了尽可能地消除这种误差影响,观测前,要精确进行光电瞄准,使反射器处于光斑中央。

多次精心照准和读数,取平均后的照准误差可望小于±5mm。

大气光束漂移的影响可选择有利观测时间和多次观测的办法加以削弱。

(4)信噪比引起的误差测相误差还与信噪比有关。

由于大气抖动和仪器内部光电转换过程中可能产生的噪音(包括光噪音、电噪音和热噪音)使测相产生误差。

这种误差是随机变化的,它的影响随信号强度的增强而减小(即随信噪比的增大而减小)。

所以,为了削弱信噪比的影响,必须增大信号强度,并采用增多检相次数取平均值的办法。

一般仪器一次自动测相的结果也是几百乃至几千次以上的检相平均值。

总的测相误差m为以上几项误差的综合。

(5)周期误差所谓周期误差,是指按一定距离为周期而重复出现的误差。

它是由于机内同频串扰信号的干扰而产生的。

这种干扰主要由机内电信号的串扰而产生。

如发射信号通过电子开关,电源线等通道或空间渠道的耦合串到接收部分,也可能由光串扰产生,如内光路漏光而串到接收部分。

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