全站仪的使用原理是什么?
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发布时间：2022-04-23 10:48
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时间：2022-05-12 11:28
1、坐标测量
通过全站仪可以直接测得观测点至观测目标之间角度差值与距离，据此通过三角学的换算关系可以计算出观测目标的坐标或观测点相对于已知点的位置。这些经纬仪部分的观测数据下载至计算机软件程序后，可以自动生成目标地区测绘图。
一些全站仪留有GPS系统的接口可供拓展，此两者结合之后可以互通所长（GPS系统不需要观测点与观测对象之间的视线通畅以及两个以上的已知点作为参考，而全站仪可以提供水平面测量的精度）。
2、角度测量
多数现代全站仪通过电子光学扫描镌刻在镜片上上的十字划分版来测量角度。好的全站仪精度可以达到0.5秒，而普通的建筑用全站仪的精度介于5至10秒之间。
3、距离测量
全站仪的测距原理是以安装在同轴望远镜的光敏二极管以一定光学路径发出调制微波或红外线信号，通过测量点的直角棱镜被反射后通过相同的光学路径返回并被分光棱镜传递至传感器以接受回馈，通过计算原始信号与反射信号的相位差来计算路程的远近。
多数全站仪需要在测量点安置一多用途光棱镜来实现信号反射，这种方式的测量距离通常较远，可达数公里。但有些仪器可以通过被测物体的自身亮度来完成这一过程，但有效距离只有几百米。EDM测距可以达到0.1mm的精度，但一般土地测量只取1mm的精度。
注意全站仪可以完全代替经纬仪的使用，但由于其高差测量是通过高度角与距离计算得出，精度较差，故只用于低等级测量，不能完全代替水准仪的使用。在精心布置仪器的情况下，全站仪的精度可达到四等水准测量的精度。
4、施工放样
在已知两个控制点进行定向的情况下，可以在全站仪的内部程序进行放样操作，放样即是得知某坐标在实际地面上的位置。
应用前景
随着计算机技术的不断发展与应用以及用户的特殊要求与其它工业技术的应用，全站仪出现了一个新的发展时期，出现了带内存、防水型、防爆型、电脑型等等的全站仪。
世界上最高精度的全站仪：测角精度（一测回方向标准偏差）0.5秒，测距精度 0.5mm+1ppm。利用ATR（Auto Targets Recognition，自动目标识别）功能，白天和黑夜（无需照明）都可以工作。
全站仪已经达到令人不可致信的角度和距离测量精度，既可人工操作也可自动操作，既可远距离遥控运行也可在机载应用程序控制下使用，可使用在精密工程测量、变形监测、几乎是无容许限差的机械引导控制等应用领域。
全站仪这一最常规的测量仪器将越来越满足各项测绘工作的需求，发挥更大的作用。
热心网友
时间：2022-05-12 12:46
器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测
量功能于一体的测绘仪器系统。它的基本测量原理是电
子测距技术和电子测角技术。
1.1 电子测距技术
电子测距的基本原理是利用电磁波在空气中传播
的速度为已知这一特性,测定电磁波在被测距离上往返
传播的时间来求得距离值。但是,这种直接测距的方法
实现起来非常困难,当我们要求较高的测量精度时,对
测量时间的要求很高,这在实践过程中是非常困难的。
因此，在实际的测距过程中可以根据此原理采取改进
的方法进行测距。在实际过程中主要用两种方法,脉冲
法和相位法。
1) 脉冲法
测距使用的光源为激光器,它发射一束极窄的光脉
冲射向目标,同时输出一电脉冲信号,打开电子门让标
准频率发生器产生的时标脉冲通过并对其进行计数。
光脉冲被目标反射后回到发射器,同样产生一电脉冲,
关闭电子门终止时标脉冲通过。
实践表明,其测量精度不低于相位法测距的精度。
基本测距原理如（图1）所示。
2) 相位法
相位法测距是测定由仪器连续发射的电磁波正弦
信号在被测距离上往返传播所产生的相位差,根据相位
差来得到距离。
在所有的全站仪测距部分标称精度指标的表达式
中，均使用±(A+BD)的形式。该精度表达式有A和BD
组成，A代表固定误差，单位为mm。固定误差主要由
仪器加常数的测定误差、对中误差、测相误差等引起。
固定误差与测量的距离无关，即不管实际测量的距离多
长,全站仪将存在不大于该值的固定误差。全站仪的这
一部分误差一般在1-5mm之间。BD代表比例误差，它
主要由仪器频率误差，大气折射误差引起。B的单位为
ppm。B和D的乘积形成比例误差。一旦距离确定，则
比例误差部分就会确定。固定误差与比例误差绝对值之
和，在冠以偶然误差±号，即构成全站仪测距精度。此
外，在全站仪进行测距的过程中还需要加上气象改正和
乘常数。通过在测量作业现场的温度T和气压P以及湿
度H，按照一定的气象改正公式，求出气象改正数ppm
以及距离改正数ΔD。
不同的厂家的全站仪，其气象改正公式也不同。气
象改正ppm 是一种比例改正因子，它随测量现场的温
度、气压变化而变化，不是一个固定值。在进行此项改
正之后，全站仪尚存在另外一个相对固定的比例改正因
子,习惯上把它叫做乘常数，其单位同样是ppm。它的
作用是用于改正与距离成比例的系统误差，这种误差是
由于频率偏移，折射率的偏移，发光管相位不均匀性等
原因所引起的。每台仪器均存在着乘常数，只是大小不
同而已。一般大的由十几个ppm，小的则有零点几个
ppm，甚至可以忽略不计。用户可根据测量任务对精度
的要求，来决定加上这项改正。
1.2 电子测角技术
电子测角,即角度测量的数字化，也就是自动数字
显示角度测量结果，其实质是用一套角码转换系统来代
替传统的光学读数系统。目前，这套转换系统有两类：
一类是采用光栅度盘的所谓“增量法”测角；一类是采
用编码度盘的所谓“绝对法”测角。
1) 光栅度盘测角原理(增量法)
光栅就是具有刻制成许多宽度和间隔都相等的直
线条纹的光学器件，即它是由许多等间隔的透光的缝隙
和不透光的刻画线所组成。光通过光栅时会产生光的衍
射效应。用于透射衍射的光栅称为透射光栅，用于反射
光衍射的光栅称为反射光栅。光栅有两个基本参数，一
是毫米长度范围内的条纹数，称为条纹密度:二是相邻
条纹之间的距离，称为间距。根据测量对象不同，有长
度测量用的光栅刻在一直尺上称为直线光栅。另一种是
用于角度测量的光栅，是在度盘径向按等角距离刻制的
辐射状的径向光栅。
2) 编码度盘测角原理(绝对法)
编码度盘类似于普通光学度盘的玻璃码盘，在此平
面上分着若干宽度相同的同心圆环，而每一圆环又被刻
制成若干等长的透光和不透光区，这种圆环称为编码度
盘的“码道”。每条码道代表一个二进制的数位，有里到
外，位数由高到低。在码道数目一定的条件下，整个编
码盘可以分成数目一定，面积相等的扇形区，称为编码
盘码区。处于同一码区内的各码道的透光区与不透光区
的排列，构成编码盘的一个编码,这一码区所显示的角
度范围，称为编码度盘的角度分辨率。为了读取各码区
的编码数，需要编码度盘的码道一测设置光源，而在对
应的码盘另一侧设置光电探测器，每一检测器对应一个
光源。码盘上的发光二极管和码盘下的光敏二极管组成
测角的读定标志，把码盘的透光和不透光，由光电二极
管转换成电信号，以透光表示“1”，不透光表示“0”，这
样码盘上每一格就对应一个二进制数，经过译码即成十
进制数，从而能显示一个度盘上读出的方位或角度数值。
因此，编码度盘的测角方式为绝对法测角。
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时间：2022-05-12 14:54
水平角，竖直角和距离三个参数确定空间点的位置问题。。。。。
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时间：2022-05-12 17:19
热心网友
时间：2022-05-12 20:00
