最新井下导线测量精度分析

及Δv=d/2-d/3=d/6
取极限误差Δv的一半作为瞄准中误差mV，则
mV=±d/12
(7-10)
式中d为双纵丝所夹的角值。其大小可以 用以下方法来测定。在距离经纬仪l处水平放 置一带毫米刻划的三棱尺，用望远镜在三棱 尺上读取双纵丝之间的距离n，则
d=nρ″/l
(二) 读数误差mo
光学经纬仪最常见的读数设备为显微带尺和光 学测微器，现分别讨论其读数误差。 1. 显微带尺的读数误差
电子经纬仪的自动补偿系统 1、电子测角自动补偿系统的工作原理
2 T2
1 发光二极管 2 接收二极管
Z=P 2
1
1 T1 H
PZ 2
2 T2
1 i ip
it
1 T1
H
2、几种补偿系统
（1）Kern E2电子经纬仪的补偿系统
（2）SET C电子速测仪的补偿系统
发光二极管
补偿器液体盒
发光二极管 光电探测阵列
为了使C值保持不变。在井下导线测量中应尽量 使相邻导线边长大致相等，避免特长边与特短边相 邻，以免在观测过程中调焦望远镜而引起C值变化。
(二) 水平轴倾斜误差i的影响
水平轴不与竖轴垂直的误差，称为水平轴倾斜 误差。它是由于水平轴两端支架不等高和轴径不同等 原因引起的。水平轴倾斜对于用一个镜位所观测的水 平方向值的影响Δi为：
12
34
气泡
S1
光电探测阵列
聚光棱镜
S3 S2
线性光电传感器 S4
三、 测角方法误差
测角方法误差mi是由于瞄准误差和读数误差引 起的，但它又与测角方法有关。 (一) 瞄准误差mV
用经纬仪望远镜的十字丝瞄准觇标中心时，由于 人眼视力的临界角、望远镜的放大倍数、十字丝的结 构、觇标的形状、颜色及其照明状况、视线长度以及 空气的透明度等诸多因素的影响，而产生了瞄准误差。 确定瞄准误差mV的方法有以下两种。
Δi=i*tanδ
(7-百度文库)
式中 i—— 水平轴倾斜误差，即水平轴的倾角；
δ—— 观测方向的倾角。
由上式可知，Δi随δ值的增大而增大，而在水平 巷道中，δ≈0°，Δi≈0，即无影响。
测量水平角时，水平轴倾斜误差对半测回角值 的影响可按下式计算：
Δβi=i(tanδ2 - tanδ1)
(7-4)
由上式可知，在平巷中或前后视倾角相同(前后
mV=±αmin/2V=±30″/V~~60″/V (7-8)
2.以人眼确定十字丝纵丝与垂球线重合或相对称的精 度来确定
目前经纬仪十字丝的纵丝大多是单丝或单双丝相 结合(一半双丝一半单丝)，如图所示。而井下测角所 用的觇标多为垂球线。如果瞄准时是用十字丝的单纵 丝与垂球线重合，可以望远镜的物镜中心所看到的纵 丝宽度所成角量的一半作为瞄准误差，即
由于结构和制造条件上的限制，显微带尺的读 数精度不可能很高，因此它目前仅用于中等精度的光 学经纬仪，即J6级、J15级的仪器上。
井下导线测量精度分析
第一节 井下测量水平角的误差
一、 井下测量水平角的误差来源
井下用经纬仪测角主要误差来源： (1) 仪器误差； (2)测角方法误差；由于瞄准和读数不正确所引起的 误差. (3)觇标对中误差和仪器对中误差。由于觇标和仪器 的中心与测点中心没有在同一铅垂线上所产生的误 差.
测量水平角时，视轴误差对于半测回(即只用正 镜或只用倒镜)角值的影响按下式计算：
Δv=vcosθtanδ
(7-5)
式中 v——竖轴倾斜误差，即竖轴与铅垂线间的夹角;
θ——竖轴倾斜方向线与水平轴在水平面上投影 线间的夹角。
测量水平角时，竖轴倾斜误差对于半测回角值的 影响可按下式计算：
Δβv=v(cosθ2 tanδ2-cosθ1 tanδ1) (7-6) 由上式可知，在平巷中或直伸的斜巷中测角时，
ΔβC=C(1/cosδ2 - 1/cosδ1)
(7-2)
式中δ2和δ1为前后视点的倾角。
由上式可知，在平巷或倾角大致相同的斜巷中测
角时，ΔβC值很小；在平巷与斜巷相交处测角时，随 着斜巷倾角的增大，ΔβC值增大。
在观测过程中，常用2C来检定仪器的稳定性和 观测的质量，如在前面表1-4中规定，对于DJ2级和 DJ6级经纬仪。要求其在一测回中半测回间互差分别 不得超过20″和40″，其实质就是要求2C的变化范围 分别不得超过20″和40″。
视均为倾角或均为俯角，且大小相等)时，Δβi很小； 但在同一斜巷中，前后视的倾角一为仰角一为俯角，
Δβi随斜巷倾角δ的增大而增大，并为单方向影响值的 二倍。
(三) 竖轴倾斜误差
竖轴与铅垂线间的夹角称为竖轴倾斜误差。它 是由于竖轴整置不正确(如水准管轴线不与竖轴垂直)、 照准部旋转不正确以及外界因素影响(仪器脚架下沉， 风流吹动仪器)等原因所引起的。竖轴倾斜误差对于 用一个镜位所观测的水平方向值的影响为：
mV=± bρ″ / 2 f 式中 b——单纵丝的宽度；
(7-9)
f——望远镜的焦距。
如果瞄准时是将垂球线夹在双纵丝的中央， 如图所示，只有当宽度ab和bc之比大于2∶1时， 人眼才能觉察出垂球线b未处在双纵丝a和c的正中 央。由此可知，b偏离正中央的极限误差为：
Δv=d/2-2/3 d=-d/6
1. 以人眼的最小视角αmin为依据来确定mV 最小视角就是人用肉眼所能区分开的两个方向
之间的最小角度。 经研究证明，最小视角αmin随不 同人而在50″~124″之间变化。当用放大率为V倍的 望过镜瞄准觇标时，人眼的鉴别能力也可提高V倍， 即最小视角可比人眼的原最小视角缩小V倍。取中误 差为极限误差的1/2，则用望远镜观测时，人眼的瞄 准中误差为：
Δβv很小；而在平斜巷相交处Δβv最大。 值得注意的是：竖轴倾斜误差的影响，不能通过
正、倒镜观测取平均值来消除。因此，仪器应当精确 整平。当进行重要贯通测量时，应根据需要加入这项 改正数。
综上分析可知，视轴差和水平轴倾斜误差对测量 水平角的影响可用正倒镜两个镜位观测的方法来消除 或减少到最低艰度；而竖轴倾斜误差只能因加改正数 或采用跨水准管来整平水平轴的方法来减少或消除其 影响。当然，对于电子经纬仪而言，如前面第一章第 二节所述，由于采用了单轴、双轴或三轴自动补偿装 置。可将三轴误差的影响消除或限制在极小范围之内， 有了三轴自动补偿装置，即使只用一个镜位测角，也 可不受或基本上不受三轴误差的影响。