距离观测值的改正和光电测距仪的检验

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1、控制测量4.3距离观测值的改正和光电测距仪的检验第一类仪器本身所造成的改正：加常数置平乘常数（频率）周期误差第二类大气折光而引起的改正：气象波道弯曲第三类归算方面的改正：归心（下册P95）倾斜和投影到椭球面上（下册P25）说明：由于现在测距仪的性能和自动化程度不同，测距仪的精度要求也各异，故有些改正可不需进行，有的在观测时只需在仪器中直接输入有关数值或改正值即可。光电测距仪的检验《光电测距仪的检定规范》CH8001。4.3.1气象改正这是电磁波测距最重要的改正，因为电磁波在大气中传输时受气象条件的影响很大。实质是大气折射率对距离的改正

2、，因大气折射率与气压、气温、湿度有关，因此习惯叫气象改正。1有关公式⑴光在真空中传播速度c0=299792458±1.2(m/s)(25)1975年国际大地测量与地球物理学联合会（IUGG）第十六届年会。如果测定空气的折射率n，则可求出空气中的光速c=c0/n(26)⑵光在空气中的折射率与波长关系式（色散公式）柯希（Cauchy）公式：(27)1963年IUGG决定使用巴雷尔-西尔(Barrell-Sears)给出的实用公式：(28)上式是在温度00C，气压760mmHg毫米汞柱高（或1013.2mb毫帕），0﹪湿度，含0.03﹪CO

3、2的标准大气压条件下的单一波长(单位μm)的光折射率与波长关系式，也称巴雷尔-西尔公式.⑶(狭窄光谱)群速的空气中折射率与波长关系式(29)106控制测量在标准大气压条件下(30)⑷光(狭窄光谱)在空气中的折射率随着温度、气压和湿度而变化,有如下近似关系，柯尔若希（Kohlrousch）公式(31)式中：是温度为t0C，气压为p和水蒸气为e时空气的折射率,p和e的单位为mmHg。由(30)式计算，α为空气膨胀系数，α=1/273.16=0.0036612气象改正将测距仪采用的波长λ代入(30)式可求出,再由测边时的气象条件由(31)式

4、可求出大气折射率n,．．．。其实在设计测距仪时，都采用假定大气状态，例如DCH2型测距仪，红外光的波长λ=0.83μm,代入(30)式=1.00029473。假定大气状态是t=150C,P=1.013hPa(百帕)，在红外测距仪中(31)式中第三项（湿度）影响很小可忽略不计，将=1.00029473，t=150C,P=1.013hPa(百帕)代入(31)式得=1.000279。由(26)式，(1)式写成(32)上式对n取微分，并换成有限增量得(33)设D/观测得斜距，D//经气象改正后斜距，ΔDn气象改正数，106控制测量(34)(3

5、5)把有关数据代入得DCH2型测距仪气象改正数计算公式，(36)D/以km为单位,P以hPa(百帕)。由于各种型号的测距仪所采用的波长和假定大气状态各不相同，所以气象改正公式也不会一样。又例如DI20测距仪，红外波长λ=0.835μm,代入(30)得=1.000294612,假定(参考)大气状态t=120C,P=760mmHg,e=0代入(31)得=1.000282214一般大气条件下的折射率其中t以0C为单位,P、e以mmHg为单位，D/以m为单位。4.3.2周期误差的测定及改正1什么是周期误差e1测距信号，e2串拢信号，相位差，(

6、37)106控制测量(38)由(38)式可画出图4-58。随距离（与距离有关）的不同而按正弦曲线规律变化，其周期为2π（即等于精尺长度）。K值愈大也愈大。因此必须加大测距信号强度，才能有利于减小周期误差。2要求及改正要求周期误差的振幅小于仪器测距中误差（固定误差）的1/2。当周期误差的振幅大于或等于仪器测距中误差（固定误差）的1/2时，并且数值较稳定时，则必须在测距中加入周期误差改正。(39)θ为待测距离的尾数（也就是精尺的尾数）相应的相位角。D0距离观测值。周期误差的初始相位角，以度表示，与A由周期误差检验求得。3周期误差的测定方法

7、⑴平台法DCH-2测距仪u=λ/2=20md=u/40(m)⑵计算列误差方程式确定未知数为测距仪至第1点的近似距离，为的改正数，为测距仪至第i点的距离观测值，为的改正数，106控制测量d为反光镜每次的移动量，K为仪器的加常数，A为周期误差的振幅值，为初相角，为与测距仪至第i点距离相应的相位角，测距仪至第1点的距离观测值可写为(40)整理后得观测值方程式同理(41)令：(42)展开，设，用fi表示(41)式中的常数项，得误差方程式的最终形式：(43)组成并解算法方程式106控制测量(44)反光镜从测点1到40移动一个精尺长(u)正好一整

8、周，正弦余弦是以2π为周期的，根据三角函数特性有：又(45)(46)由(42)3、4两式求A，精度评定一次测量中误差(47)周期误差（振幅）的中误差(48)106控制测量4.3.3仪器常数的测定1什么是仪器常数⑴加常数K