第三章精密测角仪器和水平角观测
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盘左盘右取平均可以消除此项误差。
2c值：
2c L R 180
计算2C的作用： 一测回中各观测方向2C互差的大小，在一
定程度上反映了观测成果的质量。
§3.2 经纬仪视准轴误差和水平 轴倾斜误差及垂直轴倾斜误差
四、水平轴倾斜误差Δ i
1、产生原因：仪器左、右两端的支架不等高 水平轴两端轴径不相等
2、对水平方向观测的影响：
§3.2 经纬仪视 准轴误差和水平 轴倾斜误差及垂
直轴倾斜误差
一、经纬仪的轴线
圆水准器轴
§3.2 经纬仪视准轴误差和水平 轴倾斜误差及垂直轴倾斜误差
二、轴线间的相互关系
◆视准轴垂直于横轴 ◆横轴垂直于竖轴 ◆水准管轴垂直于竖轴 ◆圆水准轴平行于竖轴
CC⊥HH HH⊥VV
LL⊥VV L’L’∥VV
特点：采用了电子扫描度盘和电子测微读数系统； 核心部件是微处理机； 包含有竖轴倾斜自动测量和改正系统； 望远镜经过特殊处理； 朝向自动化和多功能化的方向发展。
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
三、精密光学经纬仪及其特点
基本结构：照准部、水准管、 水平度盘、基座
主要轴线：视准轴、横轴、水 准管轴、竖轴（旋转轴、垂直 轴）
垂直度盘分划值：12″ /2mm
圆水准器分划值： 8′/2mm
水平度盘直径：140mm 垂直度盘直径：95mm 水平度盘最小分格值：4′ 垂直度盘最小分格值：8′
仪器重量：11kg 仪器盒重量：3.8kg
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
6、国内外代表性的经纬仪
我国仪器系列标准型号 J1（北光）
J2（北光、苏光等）
7 2mm 20 2mm
(T (T
3) 2)
J6经纬仪水准管分划值一般为
20"~ 30"/ 2mm
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
五、精密电子全站仪及其特点（Leica）
1、仪器型号系列
TC：标准型全站仪 TCM：马达驱动型全站仪 TCR：无反射棱镜型全站仪 TCRM：无反射棱镜、马达驱动型全站仪 TCRA：无反射棱镜、自动跟踪型全站仪 TCA：马达驱动自动跟踪型全站仪 TDM：马达驱动、工业测量型全站仪 TDA：马达驱动、自动跟踪、工业测量型全站仪
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
一、经纬仪的分类
➢ 按精度等级的高低分: 分为J07，J1，J2，J6等规格。其数字表示
水平方向观测一测回的中误差。 ➢ 按性能分:
光学经纬仪、电子经纬仪、全站仪
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
二、精密电子经纬仪及其特点
电子经纬仪：装有电子扫描度盘，在微处理机控制下实 现自动化数字测角的经纬仪。
1、用较短的复合物镜焦距，得到等效物镜焦距 f较大值。 2、平均边长3KM以上的三角网，如各目标与测站的距离相 差1KM，在一测回的观测中，各目标不重新调焦是不会影 响照准精度的。
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
3、安装了测微器，读数精度高
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
4、水准管灵敏度更高
水准管分划值
4、整体构造
设有强制归心机构； 设有垂直度盘指标自动归零补偿器； 仪器由优质可靠的有机材料和合金制造。
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
5、代表仪器——Wild T3
望远镜
度盘
放大倍数：24，30，40
物镜有效孔径：60mm
望远镜长度：260mm
最短视距：4.6m
水准器
重量
照准部分划值：7″ /2mm
在工程控制测量和精密工程测量中，角度 测量主要使用精密光学经纬仪。本章主要介绍 精密光学经纬仪的基本构造和仪器检验，应用 精密光学经纬仪完成一个测站上的水平角观测 并获得正确观测值的方法。
[重点]
1．精密光学经纬仪的基本构造；2．经纬仪的各项误差 误差；3．一个测站上的水平角观测方法；4．偏心观测 与改正
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
2、测角系统
（1）编码度盘
将水平度盘上刻制 n 个
码道， 2n 个码区，分别用二进
制编码来表示，在相应的码区 内代表相应的方向值。再辅助 以测微器，精确测定方向值。
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
2、测角系统
（2）光栅度盘
在度盘和固定光栅平面上分别刻划光栅， 两平面严格平行，光栅相错一个固定角度。当两 个光栅沿x方向移动一周时二者形成的干涉条纹 在y方向上移动一整周。记录下移动的总周数， 经过光电信号转换，得到角度值。
§3.2 经纬仪视准轴误差和水平 轴倾斜误差及垂直轴倾斜误差
三、视准轴误差Δc
视准轴误差：视准轴不与仪器的水平轴正交所产生的误差c。 产生原因：望远镜的十字丝分划板安置不正确；
望远镜调焦镜运行时晃动； 气温变化引起仪器部件的胀缩，特别是仪器受
热不均匀使视准轴位置变化
三、视准轴误差Δc
Δc对水平方向观测值的影响：
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
1、望远镜
望远镜由物镜、调焦透镜、十字丝分划板和目镜组成； 物镜、调焦透镜、目镜均为透镜组； 采用较长焦距的凹透镜做调焦镜。
2、水准器
由圆水准器、照准部水准器、垂直度盘指标水准器三部分 组成
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
3、度盘
水平度盘和垂直度盘共用同一个读数显微镜和光学测 微器，并实现对径读数。
来自百度文库
国外仪器型号、厂名
T3瑞士威特WILD DKM3瑞士克恩KERN NO3英国华兹WATTS
OT-02苏联 T2瑞士威特WILD Theo-010东德蔡司ZEISS DKM2瑞士克恩KERN Theo-2东德Freiberger厂 OTC苏联
TE-B3匈牙利MOM
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
四、与普通经纬仪的主要区别
c c / cos
三、视准轴误差Δc
Δc对水平方向观测影响的规律
⑴随目标垂直角的增大而增大，当
0时C 最 小C 值。
⑵由盘左和盘右的观测方向值求平均值，可 以消除视准轴误差对水平方向观测的影响，而得 到正确的方向值。
三、视准轴误差Δc
影响规律：盘左时： L正 L影响 c 盘右时： R正 R影响 c
第三章
精密测角仪器和 水平角观测
第三章 精密测角仪器和 水平角观测
• §3.1 • §3.2
• §3.3 • §3.4 • §3.5 • §3.6
精密测角仪器——经纬仪 经纬仪的视准轴误差、水平轴 倾斜误差及垂直轴倾斜误差 精密测角的误差影响 方向观测法 分组方向观测法 偏心观测与归心改正
本章提要
2c值：
2c L R 180
计算2C的作用： 一测回中各观测方向2C互差的大小，在一
定程度上反映了观测成果的质量。
§3.2 经纬仪视准轴误差和水平 轴倾斜误差及垂直轴倾斜误差
四、水平轴倾斜误差Δ i
1、产生原因：仪器左、右两端的支架不等高 水平轴两端轴径不相等
2、对水平方向观测的影响：
§3.2 经纬仪视 准轴误差和水平 轴倾斜误差及垂
直轴倾斜误差
一、经纬仪的轴线
圆水准器轴
§3.2 经纬仪视准轴误差和水平 轴倾斜误差及垂直轴倾斜误差
二、轴线间的相互关系
◆视准轴垂直于横轴 ◆横轴垂直于竖轴 ◆水准管轴垂直于竖轴 ◆圆水准轴平行于竖轴
CC⊥HH HH⊥VV
LL⊥VV L’L’∥VV
特点：采用了电子扫描度盘和电子测微读数系统； 核心部件是微处理机； 包含有竖轴倾斜自动测量和改正系统； 望远镜经过特殊处理； 朝向自动化和多功能化的方向发展。
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
三、精密光学经纬仪及其特点
基本结构：照准部、水准管、 水平度盘、基座
主要轴线：视准轴、横轴、水 准管轴、竖轴（旋转轴、垂直 轴）
垂直度盘分划值：12″ /2mm
圆水准器分划值： 8′/2mm
水平度盘直径：140mm 垂直度盘直径：95mm 水平度盘最小分格值：4′ 垂直度盘最小分格值：8′
仪器重量：11kg 仪器盒重量：3.8kg
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
6、国内外代表性的经纬仪
我国仪器系列标准型号 J1（北光）
J2（北光、苏光等）
7 2mm 20 2mm
(T (T
3) 2)
J6经纬仪水准管分划值一般为
20"~ 30"/ 2mm
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
五、精密电子全站仪及其特点（Leica）
1、仪器型号系列
TC：标准型全站仪 TCM：马达驱动型全站仪 TCR：无反射棱镜型全站仪 TCRM：无反射棱镜、马达驱动型全站仪 TCRA：无反射棱镜、自动跟踪型全站仪 TCA：马达驱动自动跟踪型全站仪 TDM：马达驱动、工业测量型全站仪 TDA：马达驱动、自动跟踪、工业测量型全站仪
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
一、经纬仪的分类
➢ 按精度等级的高低分: 分为J07，J1，J2，J6等规格。其数字表示
水平方向观测一测回的中误差。 ➢ 按性能分:
光学经纬仪、电子经纬仪、全站仪
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
二、精密电子经纬仪及其特点
电子经纬仪：装有电子扫描度盘，在微处理机控制下实 现自动化数字测角的经纬仪。
1、用较短的复合物镜焦距，得到等效物镜焦距 f较大值。 2、平均边长3KM以上的三角网，如各目标与测站的距离相 差1KM，在一测回的观测中，各目标不重新调焦是不会影 响照准精度的。
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
3、安装了测微器，读数精度高
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
4、水准管灵敏度更高
水准管分划值
4、整体构造
设有强制归心机构； 设有垂直度盘指标自动归零补偿器； 仪器由优质可靠的有机材料和合金制造。
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
5、代表仪器——Wild T3
望远镜
度盘
放大倍数：24，30，40
物镜有效孔径：60mm
望远镜长度：260mm
最短视距：4.6m
水准器
重量
照准部分划值：7″ /2mm
在工程控制测量和精密工程测量中，角度 测量主要使用精密光学经纬仪。本章主要介绍 精密光学经纬仪的基本构造和仪器检验，应用 精密光学经纬仪完成一个测站上的水平角观测 并获得正确观测值的方法。
[重点]
1．精密光学经纬仪的基本构造；2．经纬仪的各项误差 误差；3．一个测站上的水平角观测方法；4．偏心观测 与改正
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
2、测角系统
（1）编码度盘
将水平度盘上刻制 n 个
码道， 2n 个码区，分别用二进
制编码来表示，在相应的码区 内代表相应的方向值。再辅助 以测微器，精确测定方向值。
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
2、测角系统
（2）光栅度盘
在度盘和固定光栅平面上分别刻划光栅， 两平面严格平行，光栅相错一个固定角度。当两 个光栅沿x方向移动一周时二者形成的干涉条纹 在y方向上移动一整周。记录下移动的总周数， 经过光电信号转换，得到角度值。
§3.2 经纬仪视准轴误差和水平 轴倾斜误差及垂直轴倾斜误差
三、视准轴误差Δc
视准轴误差：视准轴不与仪器的水平轴正交所产生的误差c。 产生原因：望远镜的十字丝分划板安置不正确；
望远镜调焦镜运行时晃动； 气温变化引起仪器部件的胀缩，特别是仪器受
热不均匀使视准轴位置变化
三、视准轴误差Δc
Δc对水平方向观测值的影响：
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
1、望远镜
望远镜由物镜、调焦透镜、十字丝分划板和目镜组成； 物镜、调焦透镜、目镜均为透镜组； 采用较长焦距的凹透镜做调焦镜。
2、水准器
由圆水准器、照准部水准器、垂直度盘指标水准器三部分 组成
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
3、度盘
水平度盘和垂直度盘共用同一个读数显微镜和光学测 微器，并实现对径读数。
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国外仪器型号、厂名
T3瑞士威特WILD DKM3瑞士克恩KERN NO3英国华兹WATTS
OT-02苏联 T2瑞士威特WILD Theo-010东德蔡司ZEISS DKM2瑞士克恩KERN Theo-2东德Freiberger厂 OTC苏联
TE-B3匈牙利MOM
§3.1 精密测角仪器——经纬仪
四、与普通经纬仪的主要区别
c c / cos
三、视准轴误差Δc
Δc对水平方向观测影响的规律
⑴随目标垂直角的增大而增大，当
0时C 最 小C 值。
⑵由盘左和盘右的观测方向值求平均值，可 以消除视准轴误差对水平方向观测的影响，而得 到正确的方向值。
三、视准轴误差Δc
影响规律：盘左时： L正 L影响 c 盘右时： R正 R影响 c
第三章
精密测角仪器和 水平角观测
第三章 精密测角仪器和 水平角观测
• §3.1 • §3.2
• §3.3 • §3.4 • §3.5 • §3.6
精密测角仪器——经纬仪 经纬仪的视准轴误差、水平轴 倾斜误差及垂直轴倾斜误差 精密测角的误差影响 方向观测法 分组方向观测法 偏心观测与归心改正
本章提要