大地测量学基础[1].(控制)

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1、第四章电磁波测距在大地测量中，为了推算国家大地控制点的坐标，必须测定网中少量边长作为起始边长，作为网中的尺度基准。因瓦基线尺量边——60年代之前电磁波测距仪测距——60年代之后1南京工业大学测绘学院§4.1电磁波测距基本原理4.1.1.电磁波测距基本原理公式：2南京工业大学测绘学院4.1.2.相位式测距原理公式3南京工业大学测绘学院4.1.3.电磁波测距仪的分类和分级测距原理：相位式测距仪（固定频率法、可变频率法）、脉冲式测距仪测程：长(数十km)、中(十余km)、短(3km)载波源：红外、激光、微波载波数：单频、双

2、频反射目标：合作目标、漫反射目标精度：高精度、一般精度、低精度重要指标：精度、测程4南京工业大学测绘学院另外,还可按精度指标分级.由电磁波测距仪的精度公式:当时,则为一公里的测距中误差。按此指标，我国现行城市测量规范将测距仪分为：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，即Ⅰ级：Ⅱ级；Ⅲ级5南京工业大学测绘学院§4.2.N值解算的一般原理4.2.1.可变频率法在可变频带两端取测尺频率和。先在低频附近改变频率，使不足一整波长的尾数等于零，设这是调制波波长为整波数为则：然后在高频附近同样改变频率，使不足一整波长的尾数等于零，设这是调制波波长为整数为

3、则：6南京工业大学测绘学院同时记录出从变到时出现信号强度作周期性变化的次数，即整波数差＜＞＞则：解得：或则：7南京工业大学测绘学院4.2.2.固定频率法（1）分散的“直接测尺频率”例如：用它测出6.43m用它测出876m最后结果:876.43m。适用于短程测距8南京工业大学测绘学院（2）集中的“间接测尺频率”用差频作为测尺频率两式相减得：令：，9南京工业大学测绘学院则：式中：为相当测尺频率的测尺长度只要使大于测程（即）则可以测到唯一确定的距离10南京工业大学测绘学院为解决扩大测程和提高精度的矛盾，既得到距离的单值解，

4、同时具有高精度和远测程，相位式测距仪一般采用一组测尺共同测距，即用精测频率测定余长以保证精度，设置多级频率(粗测频率)来解算N(通常称为多级固定频率测距仪)而保证测程，从而解决“多值性”问题。测尺频率15MHz1.5MHz150kHz15kHz1.5kHz测尺长度精度10m1cm100m10cm1km1m10km10m100km100m11南京工业大学测绘学院由上表看出，各直接测尺频率彼此相差较大，而且测程愈长时，测尺频率相差愈悬殊，这使电路中放大器的增益和相移的稳定性难于一致，于是，有些远程相位式测距仪改用一组数值

5、上比较接近的测尺频率，利用差频频率作为间接测尺频率，可得到与直接测尺频率同样的效果。上式表明，同一距离上用两个测尺频率测得不足一整周期的尾数其差数12南京工业大学测绘学院与直接用差频测得的尾数是一致的。于是，我们可以选择一组相近的测尺频率进行测量，测得各自的尾数为若取为精测尺频率，取为间接测尺频率，其尾数可按间接算得则适当选取测尺频率的大小就可形成一套测尺长度为十进制的测尺系统，这种用差频作为测尺频率进行测距的方式，称为“间接测尺频率”的方式。13南京工业大学测绘学院例如：精尺和粗尺频率精尺和间接测尺长度精度测尺频率

6、10m1cm100m10cm1000m1m10000m10m100000m100m14南京工业大学测绘学院4.2.3.JCY-2型测距仪距离初值计算15南京工业大学测绘学院距离初值计算公式：由于JCY-2型测距仪上的电感移相器最大只能作的移相,因而数码器也只能显示不足半周期的尾数，故距离初值计算公式为：则差频测相公式为：16南京工业大学测绘学院17南京工业大学测绘学院18南京工业大学测绘学院4.2.4.精测和粗测数据的正确组合由于噪音的影响，高频电路的干扰及测相电路本身的缺陷等，使测相带有一定的误差，造成精测和粗测数

7、据组合时就可能在十米位发生错误。在下面表格中可以看出,如米位有±2m误差,就可能使显示的数字发生多10m或少10m的错误。19南京工业大学测绘学院例1例2实际距离529.88691.05精测结果9.881.05粗测正确值529691实际粗测值531(+2m误差)689(-2m误差)显示数字539.88681.05差错多10m少10m20南京工业大学测绘学院如按下表的方法进行置中值运算，前面两个例子就可以避免产生±10m的差错了置中是根据精测尺的米位数字进行加减运算的精测“米”位数0123456789置中运算加减数+4

8、+3+2+10-1-2-3-4-5置中结果421南京工业大学测绘学院例1例2实际距离529.88691.05精测结果9.881.05粗测正确值529691置中结果524(-5运算)694(+3运算)置中后果526~522696~692误差范围±2m误差±2m误差显示结果529.88691.0522南京工业大学测绘学院§4.3.距离观测值的改正1