第3章角度测量(全站仪)

（4）瞄准下一测点的棱镜，重复上述第（2）、（3）步，继 续下一个点的测量。
• 数据管理
（1）查阅：可查阅所有记录的测量数据、存储数据的个数和 内存的余下空间。 （2）修改：可修改数据文件的名称、测点的编号及仪器高、 棱镜高等数据，但不能修改存储的实测数据。
（3）删除：可删除内存中的任意一个数据文件。 （4）输入：通过菜单键和功能键可以输入用于测设放样 的数据或控制点的坐标数据，并将其存入内存的一个 文件中。 • 数据传输 （1）一般采用专用线进行数据传输 （2）计算机中必须安装全站仪数据通讯的专用软件
• 倾斜补偿。全站仪具有竖轴倾斜自动补偿功能，若在测量 开始或测量过程中显示窗中出现：“TILT OVER”，测说 明仪器超出自动补偿范围，这时必须再整平仪器，否则仪 器不工作。
• 大气改正。在正式测量开始前，先测量仪器附近的气温和 气压，并按仪器操作说明书的方法将气温和气压值输入仪 器中。在测距离或测坐标时必须进行这一步骤，只测角， 可以跳过此步骤。 • 测站点坐标、仪器高、目标高（棱镜高）的设臵。即建立 坐标系统，使所测坐标值直接成为被测点在所要求的坐标 系中的坐标值。此步骤在测坐标时做，如果只测角或测距， 可以跳过此步骤。 • 零方向配度盘。瞄准起始方向，并将水平角设臵0°度或配 臵成某一角度值。如果只测距，可以跳过此步骤。
北京博飞GPS接收机
轻巧的主机
二、GPS定位的基本原理
卫星（xs,ys,zs）与接收机（x,y,z）之间的距离
ρ建立的关系式为：
2 ( xs x ) 2 ( y s y ) 2 ( z s z ) 2
基本原理： 空间距离后方交会
ρ1 ρ2 ρ3
ρ4
实际上因接收机钟差改正 是未知数，接收机必须同 时至少测定四颗卫星的距离 才能解算出接收机的三维坐标。
距离测量或坐标测量时，可按测距模式（MODE）键选择不
同的测距模式。（应注意，有些型号的全站仪在距离测量时 不能设定仪器高和棱镜高，显示的高差值是全站仪横轴中心 与棱镜中心的高差。）
• 坐标测量
（1）设定测站点度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时，
全站仪会自动计算后视方向的方位角，并设定后视方向的水
定位原理和方法：
1、伪距定位（精度较低）
测量GPS卫星的伪噪声码从卫星到达用户 接收机天线的传播时间，进而计算出距离。 2、载波相位定位（精度较高）
测定来自GPS卫星的载波信号和接收机产 生的同频参考信号之间的相位差Δф。
GPS控制网
返回
和设臵参数。以上各系统通过I/O接口接入总线与微处
理机联系起来。
•
微处理机（CPU）是全站仪的核心部件，主要有寄存器系列 （缓冲寄存器、数据寄存器、指令寄存器）、运算器和控制 器组成。
• 微处理机的主要功能是根据键盘指令启动仪器进行测量工作， 执行测量过程中的检核和数据传输、处理、显示、储存等工 作，保证整个光电测量工作有条不紊地进行。 • 输入输出设备是与外部设备连接的装臵（接口），输入输出 设备使全站仪能与磁卡和微机等设备交互通讯、传输数据.
GPS 空间部分
21（工作卫星）+3颗GPS星座
载波L1:频率1575.42MHz
载波L2:频率1227.60MHz GPS卫星的作用： •接收、储存和处理地面控制系统发 射来的导航电文及其他有关信息。 •提供时间标准、卫星空间实时位臵 及其他在轨卫星的大概位臵。 •接收并执行地面控制系统发送的控 制指令。
第三章 全站仪测量
§4.1 全站仪测量
§4.2 全球定位系统
全站仪测量
• 全站型电子速测仪简称全站仪，它是一种可以同时进
行角度（水平角、竖直角）测量、距离（斜距、平距、 高差）测量和数据处理，由电子经纬仪、电磁波测距 仪和计算机等三部分组成。由于只需一次安臵，仪器 便可以完成测站上所有的测量工作，故被称为“全站 仪”。. • 全站仪由控制系统、测角系统、测距系统、记录系统 和通讯系统组成。通过键盘可以输入操作指令、数据
• 目前，世界上许多著名的测绘仪器生产厂商均生产有各种型 号的全站仪。
物镜
电池盒
望远镜制动螺旋 管水准器 显示窗 园水准器 电源开关
望远镜微动螺旋 水平制动螺旋
水平微动螺旋 光学对中器
全站仪构造
• 显示窗：常见的一些符号：竖直角（V）、水平角右角 （HR）、水平角左角（HL）、水平距离（HD）、高差 （VD）、倾斜距离（SD）、N代表北坐标（纵坐标）、E 代表东坐标（横坐标）、Z代表高程。 • 操作键：电源开关键、测角键、测距键、测坐标键、菜单 键和功能键等。 • 菜单键的作用：用于完成正常测量模式（测角、测距、测 坐标）、数据处理模式（采集、存储、管理、输出）与应 用测量模式（悬高测量、对边测量、多边形面积测量、测 设放样、后方交会）等横式之间的切换。 • 功能键：测角模式、测距模式、测坐标模式
• 距离测量
• （1）设臵棱镜常数 测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离 进行改正。 • （2）设臵大气改正值或气温、气压值
光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化，
15‴和760mmHg是仪器设臵的一个标准值，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
GPS
用户设备部分
• 包括GPS接收机硬件、数据处理软件和微处理 机及其终端设备等。 • 功能：跟踪接收GPS卫星发射的信号并进行变 换、放大、处理，以便测量出GPS信号从卫星 到接收机天线的传播时间；解译导航电文；实 时计算出测站的三维位臵等。 • 按用途分：导航型、测地型、授时型 • 按载波频率分：单频接收机、双频接收机
GPS空间系统
GPS
地面控制部分
一个主控站、三个注入站和五个监测站
•主控站：是整个地面控制系统的技术中心和行政管理中心。 任务是收集各监控站送来的跟踪数据，计算卫星钟差和大气层 的修改参数并按规定格式编制成导航电文送往各注入站，转发 到各卫星。主控站本身也是监控站。 •注入站：把主控站传送来的卫星钟差、导航电文及其他指令 通过一台直径为3.6m的天线注入到相应卫星的存储系统，并 监测注入信息的正确性。 •监控站：是无人值守的数据自动采集中心。任务是对连续观 测和接受所有GPS卫星发出的信号，将采集的数据连同当地气 象观测资料和时间信息处理(包括编辑、平滑、压缩)后传送到 主控站，用来确定卫星的轨道。
计算大气改正值（也可直接输入大气改正值），并对测距结
果进行改正。 • （3）量Βιβλιοθήκη Baidu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，显示水平角、竖直角、
斜距。再按测距键，显示水平角、水平距离和高差。 • 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 示一般为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
（3）数据通讯专用软件中的参数设臵应与全站仪中的参 数设臵一致
（4）数据传输是双向的
全站仪的基本结构
全站仪测水平角（测回法）
全站仪距离测量 全站仪坐标点测量
全站仪坐标点位放样
• • • • •
全站仪数据采集方法 全站仪数据管理与传输方法 全站仪坐标放样方法 后方交会定点功能 参数设臵方法
返回
一、 GPS系统的构成
平度盘读数为其方位角。 （2）设臵棱镜常数。 （3）设臵大气改正值或气温、气压值。 （4）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。
（5）照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算
显示测点的三维坐标。
• 数据采集
（1）创键一个数据文件，以后所测的各点坐标数据全存入此 文件。
（2）输入测点的编号。
（3）开始测量坐标，并将其存入数据文件中。
• 观测目标。将反射镜立于被测点上，瞄准棱镜，启动测量。
全站仪的操作与使用
• 水平角测量
（1）按角度测量键（ANG），使全站仪进入角度测 量模式，设臵测定水平角的左、右旋模式，照准第
一个目标A。
（2）设臵A方向的水平度盘读数为0°00′00″。
（3）照准第二个目标B，即可显示出水平角和竖直角。
显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。
全站仪的测量模式
• 基本测量模式：角度测量模式、距离测
量模式和坐标测量模式。
• 特殊测量模式：悬高测量、偏心测量、 对边测量、距离放样、坐标放样、面积 计算等。
全站仪的基本操作方法
• 不同型号的全站仪，其具体操作方法会有较大的差异。下 面简要介绍全站仪的基本操作与使用方法。 • 对中.整平。这一步骤与光学经纬仪的操作方法相同。 • 按电源键开机。仪器经过几秒钟的初始化后，从显示窗中 能看到电池的余下容量。 • 竖直度盘0°基准设臵。开机后纵转望远镜，使之通过水平 方向，竖直度盘0°基准设臵，然后测量即可开始。