第五讲精密角度测量.
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
在外业观测时，要防止太阳照射仪器， 防止手指触摸水准管，要给仪器打伞
轴系
照准部：望远镜、读数设备、水准器以及垂 直度盘等，是水平方向观测时的运转部分 照准部旋转轴的轴心、度盘刻度中心、度盘 轴套旋转的轴心，3个中心应一致 照准部偏心差：照准部旋转轴产生的置中偏 差 度盘偏心差：度盘轴套旋转轴所产生的置中 偏差 定向误差：照准部相对于正确的旋转轴线位 置产生的偏差
水准器 水准器的两种类型
圆形水准器－－粗平 管状水准器－－精平
水准管的格值
水准管的一个分格所对的圆心角 用τ ″表示
水准器 水准管的精度，主要决定于格值τ ″的 大小，其他还与水准气泡在管内移动的 灵敏度有关 当水准管一端受热时，气泡就会向热端 移动，特别是格值较小、灵敏度高的水 准管，对温度影响的反应尤其敏感
外界条件引起的误差 一、大气层密度变化和大气透明度对目标 成像质量的影响
对径重合读数法 2.读十位分数，将正倒像相应的分划线间 所夹的格数乘以度盘分划的一半（J2为10 分），就是十位分数 T3读分，将正倒像相应的分划线间所夹 的格数乘以度盘分划的一半（T3为2分）
3.在测微器（盘）读取个位的分数及秒数 T3，将测微盘上两次读数相加
对径重合读数法
优点
在读数窗中一次能读得度盘对径 的两个读数的中值
对径重合读数法
正像在左 倒像在右
对径重合读数法
42 52 02.0
o
'
"
174 02 02.0
o
'
"
对径重合读数法
旋进测微手轮，使度盘正倒像精确重合
1.读度,找具备下列三个条件的分划线： ⑴正倒像相差180度 ⑵正像在左，倒像在右 ⑶正倒像的对径（度）分划相距最近， 以正像的（度）分划线为准读度数
自行消除了由于照准部或度盘旋 转中心偏离度盘刻度中心所产生 的偏心差对方向观测值的影响
Байду номын сангаас
光学测微器 目前精密光学经纬仪中采用的主要有
双平板玻璃光学测微器 双光楔光学测微器
双平板玻璃光学测微器
隙动差
旋进和旋出时测微轮使度盘对径分划重合时， 测微器将出现不同的读数,该误差称为隙动 差 隙动差是由于凹槽宽度和球状头的直径不能 完全吻合所引起的一种机械传动误差 为了减小隙动差，《规范》规定，在用测微轮 读数时，最后旋转方向应为“旋进”
望远镜
消除视差的步骤： 目镜调焦，使十字丝最清晰 物镜调焦，使目标像最清晰，且无视差
望远镜
观测开始前，首先要调节目镜位置， 使十字丝分划影像清晰后，再去照 准目标，对望远镜进行调焦
为了减小视准轴误差的影响，水平 方向观测时，通常规定一个测回内 不得重新调焦
读数设备
度盘 水平度盘 竖直度盘
光学测微器 读数显微镜
度盘 格值：两相邻分化线间的角值 度盘的分化线是由度盘刻度机刻制的， 由于刻度机传动机构误差等影响，使得 度盘分化线的间距并不严格相等，产生 度盘分化误差 度分分化误差大部分表现为系统性质的 误差
长周期误差 短周期误差
度盘 度盘分化误差的减弱措施：
各个测回间应变换度盘位置
角度测量
内容
水平角测量 垂直角（竖直角）测量
仪器
光学经纬仪 电子经纬仪 电子全站仪
精密光学经纬仪 根据精度等级，光学经纬仪一般分为DJ1、 DJ2、DJ6几个等级
D：大地测量 J：经纬仪 下标：仪器实验室内检定时一个测回水平方 向观测中误差
DJ1、DJ2为精密经纬仪 DJ6为普通经纬仪
双光楔光学测微器
由于测微尺和活动光楔固连在一起，从 而消除了测微器本身的机械传动误差， 所以在双光楔测微器中，不存在隙动差
常用的J1、J2级光学经纬仪
J1级光学经纬仪
我国使用普遍的是 瑞士威特厂生产的 Wild T3 T3一般水平度盘的 最小格值为4” 采用双平板玻璃光 学测微器的最小格 值为0.2”
经纬仪技术参数
技术项目 一测回水平 方向中误差 望远镜有效 孔径不小于 望远镜放大 倍数不小于 水准管 水平度盘 分划值 垂直度盘 主要用途
DJ1
1 60mm 30倍 6/2mm 10/2mm
经纬仪等级 DJ2 2 40mm 28倍
DJ6
6 40mm 26倍
20/2mm 30/2mm 20/2mm 30/2mm 二等平面控制 三、四等平面 图根控制测量 测量及精密 控制测量及 及 一般工程测量 一般工程测量 工程测量
外界条件引起的误差 仪器误差 观测误差
外界条件引起的误差
观测的理想条件：
1.目标的构像清晰、稳定 2.来自目标的光线是一条直线 3.仪器方位和各部件结构在观测过程中不发 生变化
事实上，由于实测时地理条件复杂，气候情 况也在变化，从而引起目标的构象、视线、 仪器方位和结构不能达到上述要求
180 各测回间度盘变换值为 m m为测回数，为度盘格值的一半 180 变换 是为了将m个测回均匀分布 m 在度盘全周上，减弱长周期误差的影响； 变换是为了减弱短周期误差的影响
读数设备 光学测微器
双平板玻璃光学测微器 双光楔光学测微器
读数显微镜
目的是为了增大最小格值相对于眼睛的视角
望远镜 由物镜和调焦镜组成的物镜组、十字丝 分划板和目镜3部分组成 视准轴：等效物镜的光心与十字丝中心 的连线 视准轴误差：调焦镜在运行过程中偏离 光轴所带来的水平或竖直方向的误差 望远镜中十字丝分划板是观测时用以精 确瞄准目标的，所以使用十字丝分划板 时，应考虑目标的型式和种类
望远镜 在调焦时，要使目标的像恰好成在十字 丝分化板平面上 视差：如果目标象没有落在十字丝面上， 则当观测员的眼睛上下左右移动时，会 感到目标象与十字丝之间有相对错动。 这种现象称为视差。 视差影响瞄准的精度 通过物镜调焦可以消除视差
常用的J1、J2级光学经纬仪
J2级光学经纬仪
瑞士威特厂生产的Wild T2 德国蔡司厂生产的010 以及国产的J2系列经纬仪（北京光学 仪器厂、上海第三光学仪器厂、苏州 一光等）
电子经纬仪简介
优点
具有新型的动态测角系统 微机处理、自动用数字显示角值 基本消除度盘分化误差的影响
角度观测误差分析
轴系
照准部：望远镜、读数设备、水准器以及垂 直度盘等，是水平方向观测时的运转部分 照准部旋转轴的轴心、度盘刻度中心、度盘 轴套旋转的轴心，3个中心应一致 照准部偏心差：照准部旋转轴产生的置中偏 差 度盘偏心差：度盘轴套旋转轴所产生的置中 偏差 定向误差：照准部相对于正确的旋转轴线位 置产生的偏差
水准器 水准器的两种类型
圆形水准器－－粗平 管状水准器－－精平
水准管的格值
水准管的一个分格所对的圆心角 用τ ″表示
水准器 水准管的精度，主要决定于格值τ ″的 大小，其他还与水准气泡在管内移动的 灵敏度有关 当水准管一端受热时，气泡就会向热端 移动，特别是格值较小、灵敏度高的水 准管，对温度影响的反应尤其敏感
外界条件引起的误差 一、大气层密度变化和大气透明度对目标 成像质量的影响
对径重合读数法 2.读十位分数，将正倒像相应的分划线间 所夹的格数乘以度盘分划的一半（J2为10 分），就是十位分数 T3读分，将正倒像相应的分划线间所夹 的格数乘以度盘分划的一半（T3为2分）
3.在测微器（盘）读取个位的分数及秒数 T3，将测微盘上两次读数相加
对径重合读数法
优点
在读数窗中一次能读得度盘对径 的两个读数的中值
对径重合读数法
正像在左 倒像在右
对径重合读数法
42 52 02.0
o
'
"
174 02 02.0
o
'
"
对径重合读数法
旋进测微手轮，使度盘正倒像精确重合
1.读度,找具备下列三个条件的分划线： ⑴正倒像相差180度 ⑵正像在左，倒像在右 ⑶正倒像的对径（度）分划相距最近， 以正像的（度）分划线为准读度数
自行消除了由于照准部或度盘旋 转中心偏离度盘刻度中心所产生 的偏心差对方向观测值的影响
Байду номын сангаас
光学测微器 目前精密光学经纬仪中采用的主要有
双平板玻璃光学测微器 双光楔光学测微器
双平板玻璃光学测微器
隙动差
旋进和旋出时测微轮使度盘对径分划重合时， 测微器将出现不同的读数,该误差称为隙动 差 隙动差是由于凹槽宽度和球状头的直径不能 完全吻合所引起的一种机械传动误差 为了减小隙动差，《规范》规定，在用测微轮 读数时，最后旋转方向应为“旋进”
望远镜
消除视差的步骤： 目镜调焦，使十字丝最清晰 物镜调焦，使目标像最清晰，且无视差
望远镜
观测开始前，首先要调节目镜位置， 使十字丝分划影像清晰后，再去照 准目标，对望远镜进行调焦
为了减小视准轴误差的影响，水平 方向观测时，通常规定一个测回内 不得重新调焦
读数设备
度盘 水平度盘 竖直度盘
光学测微器 读数显微镜
度盘 格值：两相邻分化线间的角值 度盘的分化线是由度盘刻度机刻制的， 由于刻度机传动机构误差等影响，使得 度盘分化线的间距并不严格相等，产生 度盘分化误差 度分分化误差大部分表现为系统性质的 误差
长周期误差 短周期误差
度盘 度盘分化误差的减弱措施：
各个测回间应变换度盘位置
角度测量
内容
水平角测量 垂直角（竖直角）测量
仪器
光学经纬仪 电子经纬仪 电子全站仪
精密光学经纬仪 根据精度等级，光学经纬仪一般分为DJ1、 DJ2、DJ6几个等级
D：大地测量 J：经纬仪 下标：仪器实验室内检定时一个测回水平方 向观测中误差
DJ1、DJ2为精密经纬仪 DJ6为普通经纬仪
双光楔光学测微器
由于测微尺和活动光楔固连在一起，从 而消除了测微器本身的机械传动误差， 所以在双光楔测微器中，不存在隙动差
常用的J1、J2级光学经纬仪
J1级光学经纬仪
我国使用普遍的是 瑞士威特厂生产的 Wild T3 T3一般水平度盘的 最小格值为4” 采用双平板玻璃光 学测微器的最小格 值为0.2”
经纬仪技术参数
技术项目 一测回水平 方向中误差 望远镜有效 孔径不小于 望远镜放大 倍数不小于 水准管 水平度盘 分划值 垂直度盘 主要用途
DJ1
1 60mm 30倍 6/2mm 10/2mm
经纬仪等级 DJ2 2 40mm 28倍
DJ6
6 40mm 26倍
20/2mm 30/2mm 20/2mm 30/2mm 二等平面控制 三、四等平面 图根控制测量 测量及精密 控制测量及 及 一般工程测量 一般工程测量 工程测量
外界条件引起的误差 仪器误差 观测误差
外界条件引起的误差
观测的理想条件：
1.目标的构像清晰、稳定 2.来自目标的光线是一条直线 3.仪器方位和各部件结构在观测过程中不发 生变化
事实上，由于实测时地理条件复杂，气候情 况也在变化，从而引起目标的构象、视线、 仪器方位和结构不能达到上述要求
180 各测回间度盘变换值为 m m为测回数，为度盘格值的一半 180 变换 是为了将m个测回均匀分布 m 在度盘全周上，减弱长周期误差的影响； 变换是为了减弱短周期误差的影响
读数设备 光学测微器
双平板玻璃光学测微器 双光楔光学测微器
读数显微镜
目的是为了增大最小格值相对于眼睛的视角
望远镜 由物镜和调焦镜组成的物镜组、十字丝 分划板和目镜3部分组成 视准轴：等效物镜的光心与十字丝中心 的连线 视准轴误差：调焦镜在运行过程中偏离 光轴所带来的水平或竖直方向的误差 望远镜中十字丝分划板是观测时用以精 确瞄准目标的，所以使用十字丝分划板 时，应考虑目标的型式和种类
望远镜 在调焦时，要使目标的像恰好成在十字 丝分化板平面上 视差：如果目标象没有落在十字丝面上， 则当观测员的眼睛上下左右移动时，会 感到目标象与十字丝之间有相对错动。 这种现象称为视差。 视差影响瞄准的精度 通过物镜调焦可以消除视差
常用的J1、J2级光学经纬仪
J2级光学经纬仪
瑞士威特厂生产的Wild T2 德国蔡司厂生产的010 以及国产的J2系列经纬仪（北京光学 仪器厂、上海第三光学仪器厂、苏州 一光等）
电子经纬仪简介
优点
具有新型的动态测角系统 微机处理、自动用数字显示角值 基本消除度盘分化误差的影响
角度观测误差分析