全站仪及GPS测量原理

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1、第五章全站仪及GPS测量原理第一节全站仪及其使用第二节GPS测量原理第一节全站仪及其使用一、全站仪的主要特点全站仪有以下主要特点:(1)采用先进的同轴双速制、微动机构，使照准更加快捷、准确。(2)具有完善的人机对话控制面板，由键盘和显示窗组成，除照准目标以外的各种测量功能和参数均可通过键盘来实现。仪器两侧均有控制面板，操作方便。下一页返回第一节全站仪及其使用(3)设有双轴倾斜补偿器，可以自动对水平和竖直方向进行补偿，以消除竖轴倾斜误差的影响。(4)机内设有测量应用软件，能方便地进行三维坐标测量、放样测量、后方交

2、会、悬高测量、对边测量等多项工作。(5)具有双路通视功能，仪器将测量数据传输给电子手簿式计算机，也可接收电子手簿式计算机的指令和数据。上一页返回下一页第一节全站仪及其使用二、全站仪的主要技术指标全站仪的主要技术指标见表5-1。三、全站仪的基本构造全站仪的种类很多，各种型号仪器的构造基本相同。现以日本拓普康公司生产的GTS-310型全站仪为例进行介绍。上一页返回下一页第一节全站仪及其使用(一)仪器结构GTS-310型全站仪的外形和结构如图5-1所示，其结构与经纬仪相似。(二)键盘设置仪器的键盘设置情况如图5-2所

3、示。键盘分为两部分，一部分为操作键，在显示屏的右上方，共有6个键。另一部分为功能键(软键)，在显示屏的下方，共有4个键。上一页返回下一页第一节全站仪及其使用1.操作键操作键功能见表5-2。2.功能键(软键)全站仪功能键(软键)信息显示在显示屏的底行，软键功能相当于显示的信息，如图5-3所示。3.测量模式全站仪角度测量模式、坐标测量模式、距离测量模式的功能分别见表5-3,表5-4和表5-5。上一页返回下一页第一节全站仪及其使用四、全站仪的使用1.仪器的安置首先安装电力充足的配套电池，也可使用外部电源。然后将仪器安

4、置在三脚架上，精确对中和整平。在操作时应使用中心连接螺旋直径为5/8英寸(1.5875cm)的拓普康宽框木制三脚架。其具体操作方法与光学经纬仪的安置相同。上一页返回下一页第一节全站仪及其使用2.仪器的开机首先确认仪器已经整平，然后打开电源开关(POWER键)，仪器开机后应确认棱镜常数(PSM)和大气改正值(PPM)并可调节显示屏。然后根据需要进行各项测量工作。3.字母数字输入这里主要介绍该仪器字母数字的输入方法。4.角度测量(1)水平角(右角)和垂直角测量。(2)水平角(右角/左角)的切换。(3)水平角的设置。

5、上一页返回下一页第一节全站仪及其使用5.距离测量(1)棱镜常数的设置。(2)距离测量(连续测量)。(3)距离测量(N次测量/单次测量)。(4)精测模式/跟踪模式/粗测模式。6.放样测量该功能可显示出测量的距离与输人的放样距离之差。上一页返回下一页第一节全站仪及其使用7.坐标测量(1)测站点坐标的设置(2)仪器高的设置。(3)目标高(棱镜高)的设置。(4)坐标测量的过程。上一页返回下一页第一节全站仪及其使用五、全站仪使用注意事项全站仪一般操作注意事项包括以下儿个方面:(1)使用前应结合仪器，仔细阅读使用说明书。熟

6、悉仪器各功能和实际操作方法。(2)望远镜的物镜不能直接对准太阳，以避免损坏测距部的发光二极管。(3)在阳光下作业时，必须打伞，防止阳光直射仪器。上一页返回下一页第一节全站仪及其使用(4)迁站时即使距离很近，也应取下仪器装箱后方可移动。(5)仪器安置在三脚架上之前，应旋紧三脚架的三个伸缩螺旋。仪器安置在三脚架上时，应旋紧中心连接螺旋。(6)运输过程中必须注意防震。(7)仪器和棱镜在温度的突变中会降低测程，影响测量精度。要使仪器和棱镜逐渐适应周围温度后方可使用。(8)作业前检查电压是否满足工作要求。上一页返回第二节

7、GPS测量原理一、GPS的组成全球定位系统(GPS)由空间星座、地面监控和用户设备三部分组成。1.空间星座部分GPS空间星座部分由24颗卫星组成，另有3颗备用卫星，卫星分布在6个轨道面内，每个轨道面上有4颗卫星。卫星运行周期为11小时58分，轨道平均高度20200km。24颗卫星在空间上如此分布，可以保证在地球上任何地点、任何时刻至少可观测到4颗卫星，如图5一4所示。返回下一页第二节GPS测量原理2.地面监控部分GPS地面监控部分包括一个主控站设在美国的科罗拉多的斯普林斯，负责对地面监控站的全面监控。四个监控站

8、分别设在夏威夷、大西洋的阿松森岛、印度洋的迭哥伽西亚和南太平洋的卡瓦加共，如图5-5所示。监控站内装有用户接收机、原子钟、气象传感器及数据处理计算机。主控站根据各监测站观测到的数据推算和编制的卫星星历、钟差、导航电文和其他控制指令，通过监控站注人到相应卫星的存储系统。各站间用现代化的通信网络联系起来，各项工作实现厂高度的自动化和标准化。上一页返回下一页第二节GPS测量原理3.用户设备部