精密测角仪器和水平角观测.ppt

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1、第三章精密测角仪器和水平角观测一、精密测角仪器的基本构造二、经纬仪的三轴误差三、精密测角方法四、偏心观测与归心改正[本章提要]在工程控制测量和精密工程测量中，角度测量主要使用精密光学经纬仪。精密光学经纬仪按精度等级的高低，我国光学经纬仪的系列分为J07，J1，J2，J6等规格。本章主要介绍精密光学经纬仪的基本构造和仪器检验，应用精密光学经纬仪完成一个测站上的水平角观测并获得正确观测值的方法及测站平差。1．精密光学经纬仪的基本构造；2．经纬仪视准轴误差、水平轴误差及垂直轴倾斜误差；3．一个测站上的水平角观测方法；4．测站平差[知识点]返回本章首页一、精密测

2、角仪器的基本构造基本结构：照准部、水准管、水平度盘、基座主要轴线：视准轴、横轴、水准管轴、竖轴（旋转轴、垂直轴）我国仪器系列标准型号国外仪器型号、厂名J1（北光）T3瑞士威特WILDDKM3瑞士克恩KERNNO3英国华兹WATTSOT-02苏联J2（北光、苏光等）T2瑞士威特WILDTheo-010东德蔡司ZEISSDKM2瑞士克恩KERNTheo-2东德Freiberger厂OTC苏联TE-B3匈牙利MOM一、精密测角仪器的基本构造一、精密测角仪器的基本构造1、用较短的复合物镜焦距，得到等效物镜焦距f较大值。2、平均边长3KM以上的三角网，如各目标与测

3、站的距离相差1KM，在一测回的观测中，各目标不重新调焦是不会影响照准精度的。与普通经纬仪的主要区别一、精密测角仪器的基本构造3、读数精度高（测微器）水准器的精度主要由水准器的格值来衡量。一、精密测角仪器的基本构造水准器的灵敏度：当人们的肉眼发觉气泡有最小移动量（约0.2mm）时水准管轴所倾斜的角度值。关于水准管分划值（管上两相邻分划线间的圆弧所对的圆心角）一、精密测角仪器的基本构造光学经纬仪读数方法J2光学经纬仪对径读数的规则：旋进测微手轮，使度盘正倒像精确重合，1读度，找具备下列三个条件的分划线：⑴正倒像相差180度；⑵正像在左，倒像在右；⑶正倒像的对

4、径（度）分划相距最近，以正像的（度）分划线为准读度数。2读十位分数，将正倒像相应的分划线间所夹的格数乘以度盘分划的一半（J2为10分），就是十位分数。T3读分，将正倒像相应的分划线间所夹的格数乘以度盘分划的一半（T3为2分）。3在测微器（盘）读取个位的分数及秒数。T3，将测微盘上两次读数相加，…。一、精密测角仪器的基本构造J2一、精密测角仪器的基本构造42°57′39.0″174°03′02.7″测微盘上共有10个大格，每一大格又分60小格，共有600个小格，相当于度盘的半个最小分格10′，所以一大格代表1″，一小格代表1″。二、经纬仪的三轴误差1视准轴

5、误差1）产生原因：望远镜的十字丝分划板安装不正确、望远镜调焦镜运行时晃动、气温变化引起仪器部件的胀缩，特别是仪器受热不均匀使视准轴位置变化等。二、经纬仪的三轴误差2）视准轴误差对水平方向观测影响的规律⑴随目标垂直角的增大而增大，当最小值。⑵由盘左和盘右的观测方向值求平均值，可以消除视准轴误差对水平方向观测的影响，而得到正确的方向值。二、经纬仪的三轴误差计算2C的作用：一测回中各观测方向2C互差的大小，在一定程度上反映了观测成果的质量。二、经纬仪的三轴误差2水平轴倾斜误差1）产生原因：仪器左、右两端的支架不等高、水平轴两端轴径不相等等。2）水平轴倾斜误差对

6、水平方向观测的影响3）水平轴倾斜误差对水平方向观测影响规律⑴不仅与i有关，而且还与α有关。⑵由盘左和盘右的观测方向值求平均值，可以消除水平轴倾斜误差对水平方向观测的影响，而得到正确的方向值。二、经纬仪的三轴误差盘左，左高右低，盘右，左低右高，二、经纬仪的三轴误差视准轴误差和水平轴误差对水平方向观测值的综合影响（反应在盘左盘右的读数差中）：当α=0时，L-R=2C，一般情况下，随着α角的增大，上式右端第一项变化较慢，而第二项则变化较为显著。4）水平轴倾斜误差的检验（高低点法）：二、经纬仪的三轴误差两式相加和相减分别得C角和i角。二、经纬仪的三轴误差若测了

7、n个测回，则有：国家规范规定，对于J1型仪器，c、i的绝对值都应小于10″对于J2型仪器，c、i的绝对值都应小于15″二、经纬仪的三轴误差3垂直轴倾斜误差1）产生原因：仪器未严格整平2）垂直轴偏斜误差对水平方向观测值的影响（1）垂直轴偏斜误差对水平方向观测值的影响是通过水平轴倾斜量而表现出来的。（2）由于水平轴倾斜，从而使视准轴也偏离正确位置，使观测方向产生了的误差影响。二、经纬仪的三轴误差根据直角球面三角形公式可得：因为V和iv是小角。水平轴倾斜iv对水平方向观测值的影响计算公式。3）垂直轴偏斜误差对水平方向观测值影响的规律4）削弱垂直轴偏斜误差对水平

8、方向观测值影响的措施：　（１）尽量减小垂直轴的倾斜角。　（２）测回间重新整平