全站仪周期误差测量结果de不确定评定.doc

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1、测量不确定度评定全站仪(测距仪)周期误差的测量不确定度评定1.测量方法（依据JJG703-2003《光电测距仪》检定规程）全站仪（包括测距仪）的周期误差的测定，是在实验室的周期误差测定平台上进行，用被检定的全站仪测量平台上的因瓦标准尺各条分划线至全站仪的间隔距离。得到全站仪至各分划线的距离观测值，与因瓦标准尺的长度(标准长度)进行比较，通过平差计算，求得全站仪的周期误差的振幅和初相角。2.数学模型根据JJG703-2003《光电测距仪》检定规程和本实验室检定设备的特点，给出计算周期误差的振幅和初相角的公式：设：－测

2、距仪测定仪器至各测点（标准尺各分划线）的距离观测值，的平差改正数为υi；－测距仪距标准尺零点的距离近似值；它的改正值为R;－被检仪器的加常数；－周期误差的振幅；φ0－周期误差的初相角；n–观测值的个数；d-反射棱镜每次移动的间隔；U–受检测距仪的测尺长度。它们的数学关系式为+R+(i-1)d=Di+K+Asin(φ0+Di/U×3600)…………………(1)i＝1，2，…………n将R和K合并为一个未知数c=R-K,观测值的方程式为Di+υi=+R+(i-1)d-K-Asin(φ0+Di/U×3600)写成误差方程式

3、的形式υi=c-Asin(φ0+Di/U×3600)++(i-1)d-Di…………………(2)设　+(i-1)d-Di上式中的未知数是c,A,φ0,,后三项为常数项，在周期误差的测定中，观测n个点，建立n个误差方程，用最小二乘法原理求解三个未知数c,A,φ0.规程给出了，未知数的计算公式（略）同时列出了未知数，以及观测值的标准差的估计公式。观测值的标准差：（3）—观测值的残差，计算公式略周期误差振幅A的标准差：……………………(4)3.方差和灵敏系数上述公式中是单位权标准偏差，在平差中，是用这一组观测值的平差后的残

4、差计算的，它只能反映这一组观测数据的准确性，如果采用不确定度的评定方法，即用A类评定方法，或者B类方法进行估计，反映的误差因素更全面一些。将表示为的标准不确定度。用表示。公式（4），中的，用标准不确定度表示，即，公式（４）写成下式………………………(5)由公式+(i-1)d-Di可得出方差公式u2(Di)……………………(6)u(D01)--被检仪器至因瓦标尺零点距离近似值，取值误差引入的不确定度分量u(d)--因瓦标尺的分划误差引入的不确定度分量。u(Di)—被检仪器测量误差引入的不确定度分量，这一分量又包括5项

5、不确定度分量：1.测距的反射棱镜在基线尺上对中分划线的对中误差，引入的测量不确定分量u(Di)12.测距仪相位测量误差引入的测量不确定度分量u(Di)23.全站仪量化误差引入的测量不确定度分量u(Di)34.被检仪器的激光轴与因瓦基线尺分划面中线相互不平行，引入的测量不确定度分量u(Di)45.在基线尺上安置反射棱镜不垂直，引入的测量不确定度分量u(Di)5经分析，以上7项分量中，有两项可以不考虑，第一，被检仪器至因瓦标尺零点距离近似值，取值误差引入的不确定度分量u(D01)因为，被检仪器至因瓦标尺零点距离近似值的

6、取值，一经确定后，是一个常数。数据处理时，设为未知数求解，故不影响周期误差的准确度，第二，被检仪器的激光轴与因瓦基线尺分划面中线相互不平行，引入的测量不确定度分量u(Di)4因为，实际作业时，用全站仪照准安置在因瓦基线尺两端的反射棱镜中心（棱镜已对中基线尺的分划）。然后调整全站仪的位置，使仪器都可以照准棱镜的中心。这种方法的调整误差对测量距离的影响可以这样估计，对于10米的标准尺，当被检仪器的激光轴与因瓦基线尺分划面中线偏离产生的偏差约5mm时，对于距离测量的影响△=5*5/2/10000是很小的数。所以这项误差可

7、以不考虑。只考虑其余的5项分量,可将公式(6)式写成公(7)式的形式u2(D3)+u2(D4)+u2(D5)……………………(7)式中u(D1)代替u(d),u(D2)代替u(Di)1,u(D3)代替u(Di)2,u(D4)代替u(Di)3u(D5)代替u(Di)54.标准不确定度分量的计算4.1由因瓦标尺示值误差引入的不确定度分量u(D1)根据检定规程规定，测定周期误差的基线尺尺长的相对误差小于2×10-5，这是最大允许误差，本实验室的因瓦线尺的示值误差10米以内均小于0.16mm,实际计算时，标准尺的尺长加以修

8、正，因此，顾及修正值测量不确定度的影响，根据因瓦基线尺检定证书的数据，线尺示值误差的检定测量不确定度为u(D1)=(10+5*L)μmL=10mu(D1)=60μm=0.06mm相对不确定度取10%，自由度为＝504.2测距的反射棱镜在基线尺上对中分划线的对中误差，引入的测量不确定分量u(D2)检定规程规定，反射镜在基线尺上安置的对中误差不大于0.2mm。这