單元四 全站儀及其應(yīng)用-4.1 全站儀概述 4.2 全站儀基本測量 4.3 全站儀點(diǎn)位放94課件講解

4.1全站儀概述4.2全站儀基本測量4.3全站儀點(diǎn)位放樣單元四全站儀及其應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)通過本單元學(xué)習(xí)，你將能夠：1．了解全站儀的發(fā)展；2．熟悉全站儀的構(gòu)造和使用；3．掌握全站儀基本測量方法；5.掌握全站儀點(diǎn)位放樣方法；4.1全站儀概述全站型電子速測儀（ElectronicTotalStation），是一種利用機(jī)械、光學(xué)、微電腦等元件組合而成、可以同時(shí)進(jìn)行角度測量和距離測量、并可進(jìn)行有關(guān)計(jì)算的高科技測量儀器。由于只要在測站上一次安置該儀器,便可以完成該測站上所有的測量工作,故稱為“電子全站儀”,簡稱“全站儀”（TotalStationInstrument）。61（1）電子全站儀定義高精度多功能測角精度±0.5″測距精度±(1+D×10－6)mmTCA2003全站儀一、全站儀發(fā)展（2）全站儀各部分組合框圖SET-230R

全站儀全站儀按其外觀結(jié)構(gòu)可分為兩類：

積木型（又稱組合型）和整體型（Integral）全站儀。

起初的全站儀是將電子經(jīng)緯儀和測距儀組裝在一起，并可分離成兩個(gè)獨(dú)立的部分，稱為積木式全站儀。后來改進(jìn)為將光電測距儀的調(diào)制光發(fā)射接收系統(tǒng)的光軸和經(jīng)緯儀的視準(zhǔn)軸組合成分光同軸的整體式全站儀，并配置電子計(jì)算機(jī)的微處理機(jī)和系統(tǒng)軟件，使具有將測量數(shù)據(jù)儲存、計(jì)算、輸入、輸出等功能。（3）全站儀的分類、配套棱鏡及發(fā)展1）全站儀測距的主要部件—反射器反射器為全站儀測距的配套部件。反射器分為全反射棱鏡和反射片兩種，前者經(jīng)常用于控制測量中長距離的精密測距；后者用于近距離的測距，例如地形測量和工程測量。全反射棱鏡（簡稱反射棱鏡或反光鏡）是用光學(xué)玻璃磨制成的四面體，如同正立方體上切下的一個(gè)角錐體，能使入射光從原光路返回發(fā)射源。入射光反射光適用于一般距離測量的標(biāo)準(zhǔn)棱鏡,安裝在棱鏡基座上。2）各種形式的反射器適用于長距離的三棱鏡的組合(三棱鏡)。適用于中,短距離的小型棱鏡,可手持或安裝于標(biāo)桿頭上。適用于近距離細(xì)部測量的反射片。3）地面測量儀器發(fā)展簡史－全站儀誕生前1952197019211973測距儀器：測角儀器：197819801990199019804）地面測量儀器發(fā)展簡史－從全站儀誕生到超站儀90年代起：電腦型全站儀特點(diǎn)：菜單操作，機(jī)載軟件，可系統(tǒng)開發(fā)，可對目標(biāo)棱鏡自動識別、跟蹤和瞄準(zhǔn)，與GNSS接收機(jī)聯(lián)合。

TC16101991雙軸補(bǔ)償菜單功能鍵操作

TPS10001994雙軸補(bǔ)償軟功能鍵操作(圖標(biāo)操作)自動目標(biāo)識別

TPS11001999雙軸補(bǔ)償軟功能鍵操作(圖標(biāo)操作)自動目標(biāo)識別免棱鏡測距

TPS12002004雙軸補(bǔ)償軟功能鍵+快捷鍵操作(圖標(biāo)操作)自動目標(biāo)識別免棱鏡測距與GNSS聯(lián)合作業(yè)數(shù)據(jù)交互功能：通過輸入、輸出設(shè)備，可以與計(jì)算機(jī)交互通訊，使測量數(shù)據(jù)直接進(jìn)入計(jì)算機(jī)，據(jù)此進(jìn)行計(jì)算和繪圖；測量作業(yè)所需要的已知數(shù)據(jù)也可以從計(jì)算機(jī)輸入全站儀。ATR目標(biāo)自動識別功能：一些全站儀將電荷耦合器件（CCD—ChargeCoupledDevice）與傳動馬達(dá)相結(jié)合，使具有對目標(biāo)棱鏡的自動識別、跟蹤和瞄準(zhǔn)（ATR，

AutomaticTargetRecognition）功能；CCD還用于度盤讀數(shù)、構(gòu)成電子水準(zhǔn)器等。自由設(shè)站功能：一些全站儀將全球定位系統(tǒng)(GNSS)接收機(jī)與之結(jié)合，以解決儀器自由設(shè)站的定位問題。全站儀的這些功能不僅使測量的外業(yè)工作高效化，而且可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)測量作業(yè)的高度自動化。電子全站儀已廣泛用于控制測量、地形測量、施工放樣等方面的測量工作。

5）全站儀功能的逐步改進(jìn)完善6）免棱鏡型全站儀（Reflectorlesstotalstation）

免棱鏡型全站儀是指在無反射棱鏡的條件下，可對一般的目標(biāo)直接測距的全站儀。因此，對不便安置反射棱鏡的目標(biāo)進(jìn)行測量，免棱鏡型全站儀具有明顯優(yōu)勢。如拓普康GPT-3000L全站儀，無合作目標(biāo)距離測程可達(dá)1200m，可廣泛用于地籍測量等測距精度要求不是很高的工程測量。7）鏡站遙控型全站儀（進(jìn)行細(xì)部測量）360°棱鏡和發(fā)射接收裝置全站儀鏡站遙控器鏡站遙控型全站儀可由伺鏡員單人進(jìn)行整個(gè)測量工作，由鏡站操作RX1220控制器，遙控測站全站儀進(jìn)行測量工作，如徠卡TPS1200全站儀：360°棱鏡與鏡站遙控系統(tǒng)

360°棱鏡可供多臺全站儀同時(shí)瞄準(zhǔn)一點(diǎn)，也可使立于細(xì)部點(diǎn)的棱鏡(鏡站)忽略棱鏡的方向。鏡站遙控器可以由鏡站指揮全站儀(要有目標(biāo)自動跟蹤功能)的操作，實(shí)現(xiàn)無人測站，因?yàn)榧?xì)部點(diǎn)的選擇主要由鏡站人員決定。360°棱鏡鏡站遙控器發(fā)射和接收裝置8）測量機(jī)器人（采用windows操作系統(tǒng)的智能型全站儀）在機(jī)動化全站儀的基礎(chǔ)上，儀器安裝自動目標(biāo)識別與照準(zhǔn)的新功能，因此在自動化的進(jìn)程中，全站儀進(jìn)一步克服了需要人工照準(zhǔn)目標(biāo)的重大缺陷，實(shí)現(xiàn)了全站儀的智能化。在相關(guān)軟件的控制下，智能型全站儀在無人干預(yù)的條件下可自動完成多個(gè)目標(biāo)的識別、照準(zhǔn)與測量，因此，智能型全站儀又稱為“測量機(jī)器人”。典型的代表有徠卡的TCA型全站儀、索佳SETX系列WinCE全站儀等。TCA2003全站儀操作面板高精度多功能測角精度±0.5″測距精度±(1+D×10－6)mm測量機(jī)器人自動化作業(yè)儀器對中自動化基座安平自動化儀高量取自動化對目標(biāo)自動跟蹤和瞄準(zhǔn)目標(biāo)中心位置十字絲中心位置搜索跟蹤照準(zhǔn)二、全站儀的特殊部件與功能（1）多功能同軸望遠(yuǎn)鏡將瞄準(zhǔn)用的物鏡、目鏡、調(diào)焦透鏡與紅外測距、激光測距的發(fā)射和接收安裝在同一光學(xué)系統(tǒng)中，成為多功能的同軸望遠(yuǎn)鏡。（2）顯示屏和鍵盤操作面板包括控制按鍵、數(shù)碼(字母和數(shù)字)按鍵和較大的顯示屏，顯示屏包含軟鍵(功能鍵)以及觸摸功能；顯示屏還可以分頁，可展示主菜單和若干級子菜單；顯示屏還可以顯示圖形，例如野外實(shí)時(shí)顯示所測地形圖的局部圖形，便于檢查和修測或補(bǔ)測。拓普康GPT-9000A測量機(jī)器人SET2X的顯示屏和鍵盤

1）度盤讀數(shù)傳感器較先進(jìn)的全站儀用條碼度盤和CCD傳感器讀數(shù)，發(fā)光管發(fā)光透過度盤編碼，由一組線性CCD陣列讀數(shù)。一般在度盤對徑設(shè)置一對線性CCD傳感器，以消除度盤偏心誤差。度盤條碼條碼度盤發(fā)光二極管線性CCD陣列反光棱鏡（3）傳感器全站儀中的傳感器包括：度盤讀數(shù)傳感器,縱軸傾斜傳感器,目標(biāo)搜索傳感器等。利用發(fā)光二極管或外來光線及CCD(電荷耦合器件)陣列。2）縱軸傾斜傳感器儀器的縱軸傾斜影響視準(zhǔn)軸的瞄準(zhǔn)、水平度盤和垂直度盤的讀數(shù)。對此，全站儀設(shè)置“雙軸傾斜補(bǔ)償器”雙軸指視準(zhǔn)軸在水平面上投影和橫軸方向。傳感器通過屏幕顯示該兩方向的傾角和水準(zhǔn)氣泡。據(jù)此可用腳螺旋精確置平儀器，而遺留的雙軸傾斜則傳感器按其傾角計(jì)算改正值，自動顯示改正后的度盤讀數(shù)。（4）存儲器存儲器分為機(jī)內(nèi)存儲器和存儲卡。前者相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的硬盤和內(nèi)存，后者相當(dāng)于優(yōu)盤。全站儀有相當(dāng)大的存儲量，例如SET2X的內(nèi)存容量10.000個(gè)點(diǎn)，支持外存儲卡?？梢杂涗洈?shù)天的野外觀測，數(shù)千個(gè)細(xì)部點(diǎn)的距離角度觀測值和計(jì)算的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。SET2X的CF卡插槽、標(biāo)準(zhǔn)USB口與miniUSB口（5）通訊接口