光电测距仪知识介绍

光电测距仪知识介绍

一、光电测距仪精度

1、测距仪精度表达式：M D=±（A+B²D）

A--固定误差mm，

B--比例误差系数mm/km，

D—被测距离km；

每公里的比例误差为U mm，则M0=±（A mm+U mm²D）

2、测距仪的测距误差分为两部分：固定误差：与距离无关的误差，有测相误差、加常树误差、对中误差。比例误差：与距离成比例的误差，有光速误差、大气折射率误差、频率误差。周期误差有特殊性，与距离有关当不成比例。

3、测距仪的三轴有：仪器的发射光轴、仪器的接收光轴（二者统称测距光轴）和望远镜视准轴。有的仪器三轴平行，有的三轴同轴。

4、测距的精度评定：测距仪有标称精度和测距精度之区别。

标称精度：指一批仪器出厂时的合格精度，仪器的标称精度比较宽。M D=±（A+B²D）

测距精度：指一台仪器经过检测之后而得到的实际精度，可表明每台仪器在测距中的精度潜力大小。

M D=±√（M2d+M2a+M2b）

M d–观测中误差，

M a–加常数的检测中误差，

M b—乘常数的检测中误差，

二、光电测距仪测量方法

1、斜距测量：置仪于BM1点上，瞄准BM2点，观测一个往测回（照准一次读数若干次为一个测回，每一个测回中的若干次读数互差≯6mm时，取平均值作为此往测的平均斜距），然后置仪于BM2点上，瞄准BM1点，观测一个返测回。每测站观测前必须精确量出仪高i和棱镜高v。

2、竖直角（天顶距）测量：BM1和BM2两点往返分别测竖直角两个测回，要求半测回间较差≯12″。测回间较差≯8″时，取两测回的平均值作为往返测的竖直角。

往测高差：∆H往=L往平均值²sinα往平均值+i往－v往

返测高差：∆H返=L返平均值²sinα返平均值+i返－v返

精度计算：f h= ∆H往－∆H返

精度合格后取往返二者的平均值，正负号取往测的符号。

3、平距测量：首先通过对光电测距仪测出的斜距进行倾斜改正，改正后再进行水平距离的计算。

●气象改正∆1：用气象改正公式求出每KM的改正数，再求整个

斜距的改正数。

●周期改正∆2：θ°=D零/10×360°；

ν=A²sin(φo+θ)mm；（一般在2~~3mm间，测距中可不作此改正）A—周期误差曲线的振幅mm

φo——仪器的初相角

θ—所测距离不足一精测尺长度尾数的相位角

D零—不够一精测尺10米的尾数

●加常数改正∆3：一般给定

●乘常数改正∆4：一般给定每KM的乘常数系数

例：某台DM502测距仪，加常数为-1.6mm、乘常数为-0.65mm/百米、气象改正公式为∆D=281.95–(0.387²P)÷(1+0.00366t) (mm/km)、精尺长度为10mm、初相角φo=170-23-22、振幅A=2.15mm。用该仪器测的某斜距为781.898米，竖直角为0-12-00.5，观测时温度为8°C，气压为738.5mmHg。试计算水平距离？

⑴、气象改正：∆D=281.95–(0.387²738.5)÷(1+0.00366×8)=+4.3 mm/km 则斜距的气象改正数为：781.898÷1000×4.3=3.4mm

⑵、周期改正：θ°=1.898/10×360°=68-19-41；斜距尾数1.898<10m ν=2.15²sin(170-33-22+68-19-41)=-1.8mm；

⑶、加常数改正：C=-1.6mm

⑷、乘常数改正：781.898÷100×(-0.65)=-5.1mm

各项改正后的斜距为：

S=781.898+0.0034+(-0.0018)+(-0.0016)+(-0.0051)=781.893m

⑸、归算水平距离：D=S²cosα=781.898²cos(0-12-00.5)=781.891m

该测量过程为往测一个测回，一般都要进行往返两个测回测距≯

6mm；竖直角要往返各测两个测回，半测回较差≯12″，测回间较差≯8″

4、三角高程测量：应用四项改正公式，得改正后的斜距S（S= S+∆1+∆2+∆3+∆4）和归算的水平距离D（D=S²cosα）。

三角高程公式：H B=H A+∆H BA=H A+S²sinα（P–r）+i–V

P-地球曲率的影响P=D2/2R

r-大气折光的影响r=K∙D2/2R

R-地球半径6371 km

注意：地球曲率和大气折光二者称球气差，在一般情况只能在工作方法上采用往返测法来减少其影响，通常不作球气差改正。

5、测绘地形图计算公式：

水平距离：D=d²sin Z

高差：h=d²cos Z+i–V

平面坐标：X B=X A+ d²sin Z²cosαAB

Y B=Y A+ d²sin Z²sinαAB

高程：H B=H A+ d²cos Z+i–V

字母表示：D-斜距，Z-天顶距，αAB-A点的坐标方位角，X A Y A-A点的坐标，i-仪高，V-中丝读数即棱镜高。

6、归算公式：

●水平距离归算（倾斜改正）

●大地水准面上水平距离归算（水准面改正）

D O=D+∆D H=D–D²H/R

H-发射器的绝对高程；

D O-大地水准面（平均海水面）距离；

D-发射器水准面上的距离；

∆D H-归算改正值-D²H/R；

R-6371 km；

●高斯投影面上水平距离归算（投影改正）

D OO=D O+∆D=D O+D O²y2/2R2y-A、B点y坐标的平均值km

注意：不考虑地球曲率影响时，算得的水平距离为反射器水准面上的平距；与国家控制网连接时，将上述大地水准面平距归算到高斯投影面上；与施工控制网连接时，将反射器水准面平距归算到施工水准面上。

三、光电测距仪测设曲线

▲置仪于曲线上测设曲线：

1、计算曲线上测设点的坐标

●第一缓和曲线上任意测设点的坐标公式：

X=L–（L 5÷40R2 l02）；

Y=（L 3÷6R l 0）–（L 7÷336R3l 03）；

●圆曲线上任意测设点坐标公式：

αi=180²（L–L0）÷πR+β0；

X= R²sinα+m；

Y= R²（1–cosα）+P；

L-测设点到直缓点的曲线长；l 0-缓和曲线长；R-圆曲线半径；αi-