第五章 角度、距离测量与全站仪(角度部分).ppt

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1、第五章角度、距离测量与全站仪第四章水准测量和水准仪§5.1角度测量原理一、水平角测量原理水平角：相交的两直线之间的夹角在水平面上的投影(0~360˚)。ABOab仪器安置的高低及瞄准目标的高低对水平角的观测有无影响？027090180水平面二、竖直角测量原理竖直角：同一竖直面内，目标方向线与一特定方向线之间的夹角，称为竖直角。AB天顶距和高度角统称为竖直角。高度角,习惯上又称为竖角，也称为垂直角。+-z水平方向天顶方向天顶距：在同一竖直面内，目标方向与天顶方向所构成的角（0～180˚）。高度角：在同一竖直面内，目标方向和水平方向间的夹角（0～±90˚）。竖角α与天顶距Z的关系为α=90°－Z

2、§5.2经纬仪一、经纬仪的基本构造及分类（一）、基本构造1、构造经纬仪照准部基座望远镜度盘：水平、竖直水准器：圆水准器水准管对中器读数显微镜左右、上下微动螺旋横轴竖轴圆水准轴水准管轴竖轴：仪器的旋转轴；横轴：望远镜的旋转轴；视准轴：望远镜的十字丝中心与物镜中心的连线；水准轴：水准管水准轴与圆水准器的水准轴。视准轴§5.2经纬仪2、经纬仪的轴系关系：经纬仪应满足的条件：竖轴必须竖直（水准管轴应垂直于竖轴）；水平度盘必须水平，其分划中心应在竖轴上（水平读盘垂直于竖轴）望远镜上下转动时，视准轴形成的视准面必须是竖直平面（视准轴应垂直于横轴）竖丝应垂直于横轴竖直度盘圆水准轴水准管轴水平度盘视准轴横轴竖

3、轴2.经纬仪的分类光学经纬仪：光学玻璃度盘，采用光学法读数。电子经纬仪：电子度盘，电子法测角技术获取角值。我国大地测量仪器的总代号为汉语拼音字母“D”，经纬仪代号为“J”。经纬仪的类型很多，我国经纬仪系列是按野外“一测回水平方向中误差”这一精度指标划分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15五个等级。例如“DJ6”表示经纬仪野外“一测回水平方向中误差”不超过6″，简写为“J6”。二、光学经纬仪的读数设备1、度盘1）水平度盘—水平角2）竖直度盘—竖直角2、读数设备1）读数显微镜—放大度盘上的读数2）测微器—精确量取小于度盘上的最小刻划的读数0902701803、分微尺读数装置J6光学经纬仪水

4、平竖直HV水平度盘竖直度盘012345660°46.5′（60°46′30″）6061基本原理：转动测微手轮时，一对移动光楔或平板玻璃作等量相反方向运动可使度盘分划线影像作相向移动而彼此接合，这个移动量可在秒盘相应的转动量上显示出来。4、双平板玻璃光学测微器度盘最小分划20‘，转动测微手轮使度盘，对径分划影像重合。在度盘上读取整10‘。10‘对应600小格，最小分划1‘’，不足10'在秒盘上读取三、电子经纬仪采用光电扫描度盘将角度值变为电信号，利用电子技术测角，最后再将电信号转换为角度值，使测角能自动显示、自动记录和自动传输数据，从而完成自动化测角的全过程，这种经纬仪称为电子经纬仪。电子经纬仪

5、和光学经纬仪的主要不同点：在于电子经纬仪采用了由微处理器控制的光电扫描度盘和自动显示系统。1、电子经纬仪与光学经纬仪相比较：仍具有照准部、度盘、基座及相应轴系的结构形式。望远镜、水准器、光学对中器及制、微动机构类似。无读数显微镜，增设电子显示窗和操作按键。根据光电扫描度盘取得电信号的方式不同，目前电子测角系统有：编码度盘测角系统、光栅度盘测角系统2.编码度盘测角系统采用编码度盘及编码测微器的测角系统。纯二进制编码度盘四码道度盘每个方向都单值对应一个状态（编码输出），根据两区间的不同状态，便可测出该两区间的夹角。识别望远镜照准方向落在哪个区间是编码读盘测角的关键不可能达到较高的测角精度四码道度盘

6、的角分辨率为22.5°3.光栅度盘测角系统在光学玻璃度盘的径向上均匀地刻制明暗相间的等角距细线条就构成光栅度盘。将密度相同的两块光栅重叠，并使它们的刻线相互倾斜一个很小的角度，这时就会产生明暗相间的条纹（莫尔条纹）。夹角越小，条纹越粗。条纹的亮度按正弦周期性变化。度盘每转动一条光栅，莫尔条纹移动一周期。莫尔条纹的光信号强度变化一周期，光电管输出的电流也变化一周期。在照准目标的过程中，仪器的接收元件可累计出条纹的移动量，从而测出光栅的移动量，经转换得到角度值。若发光管、指示光栅、光电管的位置固定，当度盘随照准部转动时，发光管发出的光信号，通过莫尔条纹落到光电管上。一、经纬仪的安置1、对中——使仪

7、器的中心和测站点的标志中心在同一铅垂线上。2、整平——使仪器的竖轴竖直。即水平度盘水平。用光学对中器进行对中和整平步骤：1、粗对中——固定三脚架一条腿，移动两条腿；2、精对中——调脚螺旋；3、粗平——升降三脚架使圆水准器气泡居中；4、精平——调脚螺旋（首先，水准管平行两个脚螺旋方向，调该两个脚螺旋，使水准管气泡居中，旋转90度使水准管垂直该两个脚螺旋方向，调第三个脚螺旋，使水准管气泡居中。检查任何