《全站儀培訓》PPT課件.ppt

,二. 全站儀測角、測距原理,三. 全站儀誤差原因分析,四.儀器的基本操作,五.儀器的校正,一. 全站儀的構造,探討的主 要內容,六.與電腦的通訊,七、測量前的準備工作,一、 全站儀的構造,基本構造,基本構造,二、全站儀測角、測距原理,1、全站儀測角原理,根據(jù)測角原理分類： 1、光柵增量式 2、絕對編碼式,1、光柵增量式原理,儀器光柵盤上刻了16200對黑白相間的條紋，盤在旋轉的過程中交產生明暗交替的光信號（莫爾干涉條紋），再由光電轉換器把光信號轉換成電信號送給計數(shù)器進而計算出角度,光柵盤,模擬器讀數(shù)原理,光柵增量測角的特點,1、儀器關機后必須重新照后視 2、開機旋轉望遠鏡過零 3、使用增量式光柵度盤測角時，照準部轉動的速度要均勻，不可突快或太快，以保證計數(shù)的正確性。 4、精度一般 5、維修麻煩 6、市面上采用這種測角方式的主要有：早期南方、尼康、蘇光、北光、早期拓普康,2、絕對編碼式,在編碼盤上刻畫有明暗相間的二進制代碼(相當于直接把角度刻在盤上),最后由光電探測器（CCD）送到CPU譯碼，最后得到角度值,光柵增量式測角的特點,1、開機直接出角度 2、儀器關機后不必須重新照后視 3、照準部轉動的速度沒有要求。 4、精度高 5、維修方便 6、市面上采用這種測角方式的主要有：主流南方、索佳、天寶、徠卡、部分拓普康,4、補償器補償原理,傾斜：儀器在架設、精確整平以后,由于受作業(yè)條件、地面疏松、各種氣象等條件的影響,會使儀器整平失常;也就是儀器的豎軸偏離垂直,存在一定的傾斜,這種豎軸不垂直的誤差稱為豎軸誤差。,X軸、Y軸：豎軸的傾斜實際上有兩種。一種是在望遠鏡的縱轉方向( X 軸) 的傾斜,另一種是在與X 軸垂直的橫軸方向( Y 軸) 的傾斜。若不是正對X 軸和Y 軸傾斜,根據(jù)幾何關系可以將傾斜方向解析到X 軸和Y 軸方向。,單軸傾斜。 儀器豎軸傾斜時能自動改正由于豎軸傾斜對豎 盤讀數(shù)的影響。,雙軸傾斜。 雙軸傾斜補償器。雙軸傾斜補償器的功能 是,儀器豎軸傾斜時能自動改正由于豎軸傾斜對豎 盤以及水平度盤讀數(shù)的影響。,雙軸補償器對水平角度的補償原理,X,Y,x,y,y,y,理想水平和垂直系,實際水平和垂直系,y=水平補償變量,A,B,全站儀測距原理,根據(jù)測距原理分類： 1、相位式測距 2、脈沖式測距 3、變頻法測距,1、相位式測距,零光路=誤差+0M,外光路=誤差+實際距離,外光路-零光路=實際距離,特點:開機有噠噠聲，精度高,速度稍慢,圖45,相位式測距原理框圖,2、脈沖式測距,測距儀發(fā)射激光的同時打開計時器,激光經被測量物體反射后又被測距儀接收，接收的同時關閉計時器; 兩次相差的時間t乘以光速就是測距儀和被測量物體之間的2倍距離。,特點:速度快,精度差,3、變頻法測距,在中短程測距中早已被淘汰,三. 儀器誤差分析,角度誤差 距離誤差 坐標誤差 計算誤差,全站儀測角誤差,系統(tǒng)誤差（軸系制造、度盤刻劃工藝、電路干擾等非用戶原因）,對中誤差（嚴格對中） 目標偏心誤差（精確照準） 整平誤差（打開補償器、整平） HR和HL設置,1、系統(tǒng)誤差 （加常數(shù)、乘常數(shù)、周期誤差、幅相誤差、相位不均勻） 2、偶然誤差 （電路噪聲誤差、相位計誤差）,非用戶原因,全站儀測距誤差,1.當溫度的誤差為1度時，將會給距離值帶來1mm/km的誤差； 2.當氣壓的測量誤差為1百帕時，將會給距離值帶來0.3mm/km的誤差； 3.全站儀的氣象參考點一般為15度，1013百帕（或760mmHg）。 因此，當你不輸入實時氣象參數(shù)，當溫度為30度時，將會給測距成果帶來15mm/km的誤差。建議應該根據(jù)當天的天氣預報所預測的平均氣溫為溫度、1013百帕（或760mmHg）為氣壓輸入測距儀，一般就能夠滿足普通放樣要求。 4、空氣濕度已由電路元件進行修正，不必用戶改正,3、T、P、空氣濕度,高程、氣壓換算表,南方、北光等：以棱鏡所標定的常數(shù)為準 徠卡：進口以標定為準；國產的（mm+34.4） 蘇光、尼康：負改正。即30mm的南方棱鏡其為+30mm,4、棱鏡常數(shù),5、IR和RL混用,即是儀器測距模式免棱鏡狀態(tài)，對準棱鏡進行測距。產生誤差不等,6、單位設置錯誤,距離單位有FT（英尺）、FI（英寸）、M（米）,（不產生誤差，但是產生錯覺）,全站儀測坐標誤差,1、角度誤差 2、距離誤差 3、格網因子 4、坐標格式 5、盤左或盤右觀測（老儀器）,格網因子,坐標格網因子是考慮地球表面上不同的點間平距在大地坐標系中參考橢球體表面上的標高投影后平距的變化影響，一般情況下不使用格網因子。 格網因子的計算：H=R/R+H h=H*M 有格網因子是距離的計算：HDg=HD*h R地球半徑 HD地球上兩點間的平距 HDg坐標格網上兩點間距離 H高程因子 M比例尺因子（0.9900001.010000） 強烈建議：要么不使用；要么使用的時候高程輸為0，改正參數(shù)輸為1,坐標格式 NEZ(XYZ) ENZ(YXZ),坐標格式,建議：使用NEZ的坐標格式,盤左或盤右觀測（老儀器）,建議：使用盤左觀測的方式進行測坐標,現(xiàn)在新型儀器可以通過設置使“ 盤左=盤右”,1、棱鏡桿的準直度 不正最大會有公分級誤差,所以建議一個月左右校正一次 2、腳架 木腳架（穩(wěn)定性好） 鋁腳架（方便）,其他,四、儀器的基本操作,基本設置 角度測量 距離測量 坐標測量 坐標放樣 其他程序（懸高測量、后方交會、對邊測量、面積測量、道路測量等） 數(shù)據(jù)傳輸 校正,基本設置,補償器打開 T、P設置 單位設置 格網因子等,角度測量,1）當精度要求不高時： 瞄準 A 點置零（ 0 SET ）瞄準 B 點，記下水平度盤 HR 的大小。 2）當精度要求高時： 可用測回法（ method of observation set ）。 操作步驟同用經緯儀操作一樣，只是配置度盤時，按“置盤”（ H SET ）。,距離測量,（1）功能：可測量平距 HD 、高差 VD 和斜距 SD （全站儀鏡點至棱鏡鏡點間高差及斜距） （2）方法：照準棱鏡點，按“測量”（ MEAS ）。,坐標測量,（1）功能：測出目標點的(X,Y,H) （2）原理 1)平面坐標（X，Y）測量原理,t,sb,b,st,s,2）高程（Z）測量原理,（3）坐標測量設置,坐標測量的設置應是在測距和測角時設置的基礎上進行。 不同點是坐標設置的變量設置有測站點坐標設置、儀器高設置、棱鏡高設置和后視方位角設置。 測站坐標的設置：在測角模式下，按坐標測量鍵進入，按F4翻頁進入第二頁菜單，按F3，選擇測站，依次輸入測站點的坐標值（N0,E0,Z0）操作. 同法完成后視點坐標、儀器高、棱鏡高的輸入設置。,（4）方法,1)在測站上安置儀器，在目標點安置棱鏡組，開機，進入測角模式，按坐標測量鍵切換到坐標測量模式，完成坐標測量設置。 2) 瞄準后視點有些儀器是要輸入后視方位角，將水平度盤讀數(shù)設置為測站至后視點的坐標方位角。 3) 瞄準目標棱鏡點，按F1(測量)鍵進行測量功能，屏幕上顯示測量結果目標點的三維坐標。,播放數(shù)據(jù)采集視頻,四、點位放樣,（1）功能： 根據(jù)設計的待放樣點P及已知點的坐標，在實地標出P點的平面位置及填挖高度。,（2）原理,1）先在待放樣點的大致位置立棱鏡對其進行觀測，測出當前棱鏡位置的坐標。,2）將當前坐標與放樣點的坐標相比較，計算出其差值。距離差值dD和角度差dHR或縱向差值X和橫向差值Y。,Y,3）根據(jù)顯示的dD、dHR或X、Y， 逐漸找到放樣點的位置。,全站儀點位放樣錄像,X,Y,后視點,測站點,當前棱 鏡位置,待放樣點P,dD,dHR,dHR=000000” dHD=0 m,五程序測量,（1）數(shù)據(jù)采集 （2）放樣 （3）存儲管理 （4）程序（懸高測量、對邊測量、z坐標、面積測量、點到線測量、道路等。 （5）參數(shù)設置 （6）修改儀器常數(shù),（一）懸高測量,功能：讓人們能夠方便地測量一些無法安置棱鏡目標點的高度。 1、原理,棱鏡高已知時的懸高測量： HD=S*COSa2 CD=S*Sina2 =HD*tana2 CE=HD*tana1 VD=CE+i-CD =HD*tana1+i-HD*tana2,2、測量,1、按menu鍵，再按F4鍵， 鍵入第二頁菜單 2、按F1鍵，進入程序 3、按F1鍵（懸高測量） 4、按F1 5、輸入棱鏡高，按F4確認 6、照準棱鏡種心D 7、按F1（測量），測量開始顯示 儀器到棱鏡間的水平距離HD 8、按F4 9、照準目標E，顯示垂直距離VD 按F2（鏡高），返回步驟5，按F3 （平距）返回步驟6，按ESC鍵， 返回程序菜單,搬站即新點的設定法,新點的坐標一般有兩種方法獲得： 1;極坐標法 坐標已知 2;后方交匯法 坐標未知,播放后方交會定點功能視屏,（一）懸高測量,功能：讓人們能夠方便地測量一些無法安置棱鏡目標點的高度。 1、原理,棱鏡高未知時的懸高測量： HD=S*COSa2 CD=S*Sina2 CE=HD*tana1 CB=HD*tana3 VD=CB+CE =S*COSa2*(tana1+tana3),2、測量,1、按menu鍵，再按F4鍵，鍵入第二頁菜單 2、按F1鍵，進入程序 3、按F1鍵（懸高測量） 4、按F2，選擇無棱鏡模式 5、照準棱鏡中心D 6、按F1（測量），測量開始顯示 儀器到棱鏡間的水平距離HD 7、按F4 8、照準地面點B 9、按F4 10、照準目標E，顯示垂直距離VD 按F3（平距），返回步驟5，按F2 （垂直）返回步驟8，按ESC鍵， 返回程序菜單,（二）對邊測量,功能：輕松解決選、布點時要求點與點通視這一限制條件。 可測量兩個目標棱鏡之間的水平距離、斜距、高差和水平角。也可通過直接輸入坐標值或調用坐標數(shù)據(jù)文件進行計算。,對邊測量模式有兩個功能： 1、起點式MLM-1（A-B,A-C）:測量A-B,A-C 2、傳遞式MLM-2（A-B,B-C）:測量A-B,A-C,儀器D,棱鏡B,F,水平面,1、對邊測量原理 在DMF中，根據(jù)余弦定律HD2=MF2=DM2+DF2-2DM*DF*COS 在直角三角形ADM中 AM=DM*tana1 在直角三角形BDF中 BF=FM*tana2 在直角三角形ABE中 VD=AE=AM-BM=AM-BF SD2=AB2=MF2+AE2,2、對邊測量 （1）按F2鍵，進入對邊測量模式 （2）按F2鍵，選擇不使用文件 （3）按F2鍵，選擇不使用格網因子 （4）按F1鍵，選擇MLM-1 （5）瞄準棱鏡中心A，按F1測量，顯示AD水平距離DM,按F4 （6）瞄準棱鏡中心B，按F1測量，顯示BD水平距離DF,按F4,屏幕顯示出AB間的平距和高差 （7）按測距鍵，可顯示斜距 若要測A-C間的平距，按F3（平距），瞄準C，接下來的步驟同（6）（7）.,（三）Z坐標,功能：1、可設置測站點坐標； 2、利用對已知點的實測數(shù)據(jù)來計算測站點的Z坐標。 已知點數(shù)據(jù)和坐標數(shù)據(jù)可以由坐標數(shù)據(jù)文件得到。,（四）面積計算,功能：用于計算閉合圖形的面積。 方法：用坐標數(shù)據(jù)文件計算面積 用測量數(shù)據(jù)計算面積 注意：圖形邊界線相互交叉，不能正確計 算面積 不能混合使用坐標文件數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)來計算面積 面積計算所用的點數(shù)是沒有限制的 計算的面積不能超過20萬平方米或200萬平方英尺,用坐標數(shù)據(jù)文件計算面積,用測量數(shù)據(jù)文件計算面積,（五）點到直線的測量,用于相對于原點A(0,0,0)和以直線AB為N軸的目標點坐標測量，將兩塊棱鏡安放在直線上的A點和B點上，安置儀器在未知點C上，在測定這2塊棱 鏡后，儀器的在儀表 數(shù)據(jù)和定向角就被計 算，且設置在儀器上。,（五）點到直線的測量,1、按F2（點到線測量）鍵，進入點到直線測量 2、按F1（輸入）鍵，輸入儀高，按F4確認 3、輸入棱鏡高，按F4確認 4、照準棱鏡A（原點），按F4（是）鍵，進行測量。顯示B點反射鏡輸入屏 5、按F1（輸入）鍵，輸入B點的棱鏡高，按F4確認。 6、照準B點，按F4鍵進行測量。測站的左邊與定向角被計算并設置 7、按F1（坐標鍵），測量其他目標點如C， 8、照準C點的棱鏡，按F4進行坐標測量，顯示C點的坐標,（六）數(shù)據(jù)采集,1、存儲數(shù)據(jù) 在數(shù)據(jù)采集的菜單界面按F3（測量）鍵，進入待測點測量。 按F1（輸入）鍵，輸入點號， 按F4確認。 同法輸入編碼和棱鏡高 按F3（測量）鍵，照準目標點 按F1-F3中的相應鍵進行角度、斜距、坐標的測量。數(shù)據(jù)被存儲，顯示屏變換到下一個點，同法進行測量并保存數(shù)據(jù)。,五、儀器的校正,7、激光對點器（選配）,6、光學對點器,5、粗瞄器,4、指標差（I 角）,2、圓水準器,3、視準軸與橫軸的垂直度（2C）,1、長水準器,1.1、長水準器,檢驗方法： a 轉動儀器，使長水準器與任意兩個腳螺旋A、B 連線平行，然后調整腳螺旋A、B，使氣泡居中。 b 將儀器繞豎軸旋轉90，再旋轉另一個腳螺旋C，使氣泡居中。 c 重復a、b,使氣泡居中。 d 將儀器繞豎軸旋轉180，若氣泡仍居中，說明長水泡與豎軸垂直。,1.2、長水準器,校正方法： a 先調腳螺旋，使長水準器居中。 b 旋轉儀器180，觀察水準器偏移量。 c 用校正針校正調整螺釘，使長水準器往回移動二分之一的偏移量。 d 將儀器旋轉180，檢查校正結果。 e 重復上述步驟，直至氣泡居中。,2、圓水準器,長水準器檢驗后，若圓水準器氣泡已居中（或不超出分劃圓圈），說明圓水準器與豎軸垂直,不需校正。 校正方法： a 長水準器居中后，再校正圓水準器。 b 先松開氣泡偏移方向對面的螺釘（一個或兩個）。 c 然后擰緊偏移方向的調整螺釘，直至氣泡居中。 d 反復調整三個調整螺釘，直到氣泡居中。 e 氣泡居中后，三個調整螺釘?shù)木o固力均應一致。,3、視準軸與橫軸的垂直度（2C）,檢驗方法： a 儀器開機整平,正鏡用望遠鏡分劃板豎絲對準水平方向50米左右一清晰目標,將水平角 置零。 b 倒鏡瞄準同一目標，讀水平盤讀數(shù)值B，B 和180的差值不能大于正負12。,3、視準軸與橫軸的垂直度（2C）,校正方法： a 拆下目鏡護蓋。 b 用校正針撥動望遠鏡分劃板左右兩個拉絲直至2C 符合要求。 d 裝上目鏡護蓋。,一般不建議客戶自己改正水平角誤差,因為容易造成 儀器光軸偏離,影響測程.,4、指標差（I 角）,一般要求不大于12。 檢驗方法： a 按POWER 鍵開機，整平,正鏡用望遠鏡十字絲分劃板橫絲瞄準水平方向50米左右一清晰目標，讀取垂直角度數(shù)A。 b 倒鏡，對準同一目標，讀取此時垂直角讀數(shù)B。 c 天頂零：I（AB360）/2 應不大于12。,4、指標差（I 角）,校正方法： a 按住F1POWER 開機，按F1 鍵進入垂直角零基準校正。 b 正鏡，用望遠鏡分劃板十字絲橫絲瞄準平行光管平管十字絲分劃板豎絲上的一點，按F4 鍵確認。 c 倒鏡，對準同一點，按F4 確認（若出現(xiàn)錯誤提示則按F1 設置鍵）。,檢驗方法： a 用望遠鏡分劃板中心豎絲瞄準一水平方向目標， b 若粗瞄器中“” 與目標左右重合，則粗瞄器無偏移。,5、粗瞄器,5、粗瞄器,校正方法： a 調整粗瞄器上的兩個螺釘。 b 若粗瞄器偏離幅度大，松開兩個螺釘，扭粗瞄器。 c 若偏離幅度不大，松開一個螺釘，用工具敲粗瞄器。,檢驗方法： a 通過對點器看地面中心，應無偏移。 b 將照準部旋轉180，再通過對點器看地面中心，也應無偏移,6、對點器,6、對點器,校正方法： a 通過對點器對準地面中心標記處。 b 將照準部旋轉180，看偏移量是多少。 c 去掉對點器目鏡蓋，調整里面上下左右四個螺釘（上下偏移調整上下兩顆螺釘，左右偏移調整左右兩顆螺釘），調至偏移量的1/2。 d 將照準部旋轉180回原來的位置，用腳螺旋再校正剩下1/2 偏移,7、激光對點器（選配）,檢驗和校正方法與光學對點器基本相同，只要打開對點器看光斑位置。,五.與電腦的通訊,1、普通的COM口電纜線(所有儀器通用) 2、內置SD卡(NTS362 NTS312) 3、USB專用傳輸線(NTS362 NTS312 NTS962) 4、U盤(NTS962),1.1、普通COM口下載數(shù)據(jù),方法與步驟： a 用普通的CE203電纜線將儀器和電腦連接起來。 b 打開電腦里的南方專用的傳輸軟件：,c 點擊通訊菜單，選中第一項通訊參數(shù)，出現(xiàn)如圖,參數(shù)設置如下： 協(xié)議：None 通訊口：看電腦的具體情況 波特率：1200bps(與全站儀一致即可) 數(shù)據(jù)位：8 停止位：1 校驗：無,如出現(xiàn)無法創(chuàng)建通訊口，表示COM口設置不正確,d 設置完成后點確定，再次打開通訊菜單，選中下傳NTS300數(shù)據(jù),然后彈出 等待窗口,e 打開全站儀-菜單-內存管理-數(shù)據(jù)傳輸-通訊參數(shù),參數(shù)設置如下： 協(xié)議：None 波特率：1200bps(與電腦一致即可) 數(shù)據(jù)位：8 停止位：1 校驗：無,f 設置好參數(shù)后，返回，選中發(fā)送數(shù)據(jù)-坐標數(shù)據(jù)（或者測量數(shù)據(jù)） -選中要發(fā)送的文件-確定，出現(xiàn),g 此時在電腦上回車，然后再在全站儀上回車即可，,1.2、 普通COM口上傳數(shù)據(jù),方法與步驟： a 用普通的CE203電纜線將儀器和電腦連接起來。 b 打開電腦里的南方專用的傳輸軟件：,d 設置完成后點確定，再次打開通訊菜單，選中上傳NTS300數(shù)據(jù), 選中要上傳的文件，確定，然后彈出等待窗口,e 打開全站儀-菜單-內存管理-數(shù)據(jù)傳輸選中-接收數(shù)據(jù)- 坐標數(shù)據(jù)（或者測量數(shù)據(jù)）-重新輸入新的文件名-確定，出現(xiàn),g 此時在全站儀上回車，然后再在電腦上回車即可，,2.1、用卡進行數(shù)據(jù)傳輸(NTS312),下載:打開全站儀-菜單-內存管理-翻頁到文件操作- 工作內存到SD卡-坐標文件-選擇要傳輸?shù)奈募?并回車-文件輸出類型選*.DAT文件-選擇在SD 卡上要存的文件名-回車即可.,上傳:將電腦上輸好的DAT文件拷貝到SD卡上,將SD插入 全站儀-打開全站儀-菜單-內存管理-翻頁到文件 操作-SD卡到工作內存-選擇要上傳的文件-坐標 文件重新輸入要存在全站儀上的數(shù)據(jù)文件名, 回車即 可.,下載:打開全站儀-菜單-內存管理-翻頁到文件操作- 工作內存到SD卡-坐標文件-選擇要傳輸?shù)奈募?并回車-文件輸出類型選*.DAT文件-選擇在SD 卡上要存的文件名-回車即可.,上傳:將電腦上輸好的DAT文件拷貝到SD卡上,將SD插入 全站儀-打開全站儀-菜單-內存管理-翻頁到文件 操作-SD卡到工作內存-選擇要上傳的文件-坐標 文件重新輸入要存在全站儀上的數(shù)據(jù)文件名, 回車即 可.,2.2、用卡進行數(shù)據(jù)傳輸(NT