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文档简介

1、以文本方式查看主题 -索佳技术论坛(-全站仪维修与保养(测距精度 2+2ppm*d 应怎样理解(httpr/a 作者:fan-boy-发布时间:2004-7-29 14:31:16-测距精度2+2ppm*d应怎样理解索佳仪器的测距精度有2+2pph*i)、3+2pph*d、客户來我们商店买仪器时怎样回答这2+2、3+2ppmd的仪器精度乂简单、方便、准确。谢谢您给答复!作者:wangshiyuan-发布时间:2004-8-2 16:43:23并不只是索住的全站仪测距精度才是这样表达,大多数电磁波测距仪按载波的性质來划分,可分为微 波测距仪和光波测距仪。在光波测距仪中,又有普通光(早期的)、激光

2、利红外光的,大多数全站仪使用 红外光,也冇用激光的。都是采用相位式测距方式,它们的精度表达方式都必定应该是这样。为什么? 这就要从和位式测距的原理出发来讨论。其基本原理是:d = (c0/4廿n)+k (1)式屮co是真空中光速值;是含距离信息的相位角;f是精测调制频率;n是大气折射率;k是仪器常 数。对式微分,写成中误差形式:md2 = (co / 4f n)2 (m2 / 兀 2 )+m k2 + (mc 0 / c0)2+(mf / f)2+(m n / n)2 -d2 (2)由上式不难看出,和位式测距误差由两部分组成(请注意两对中括弧内的各项):一部分是与距离长短无关 的测相误差皿/兀

3、、常数误差m k,称为固定误差;另一部分是与距离相关的其空中光速值的谋差mc 0 / co、频率谋差mf/f和大气折射率谋差m n/m它们的大小与距离的长短呈正比,距离越远产生的 误差越大,称为比例误差。严格地说,相位误差也与距离有关,因为随着距离増大,信噪比下降,由于 幅和特性、大气抖动、照准等因素的影响,表现出测相精度也下降了,不过当今的仪器都冇agc(h动 增益控制)电路和alc (自动光强控制)电路,使得在不同距离上可得到相近的信噪比,因此可以认为 测相误差与距离无关。在实际测量中,对中误差、偏心改正误差、发光管的相位不均匀而导致的照准谋 差都属于i占i定误差范围。周期误差,主要來自信

4、号的窜扰,有固定分量和可变分量。可变分量只与精测 频率的不足一个单位长的距离尾数相关,故也可以看作是固定误羌。为了方便,一般是把式近似地用 md=± (a + b-d)这样的线性形式來作为测距精度的表达式,单位是亳米。a为固定误差部分,b是 比例误差的系数(有个别书上说是经验公式,这种说法是错误的)。式中bd,通常是写成:b106d, d的单位是公里,而106就是ippm.o例如:设计一台仪器测距误差分配为:测相误差为±lmm,相位均 匀性课差为±lmm,仪器常数误差为±lmm,周期误差为±0.5mm,测站对中谋差为±0.5mm,镜站

5、对屮误 差为±0.5mm:综合后固定误差即为±1.94,取整为±2mm。比例误差部分,频率误差为±0.5 ppm,人气折 射率误差为±2ppm,真空中光速值的误差可忽略不计,综合'后为±2.06ppm,取整为±2ppm。于是,这台 仪器能达到的测距韬度就是±(2 “+2ppnrd),这是仪器的技术指标么一。实际能不能达到这个耕度, 可以在不同长短的基线上实测,然后进行回归分析,即可论证仪器实际能达到的梢度。不过,要注意测 距精度和仪器常数是两个不同的概念,不要混淆了。(关于此,可参阅本人发表在武测科技89年

6、第 二期上的“论测距粘度及仪器常数'一文)。现在人们把测距精度口语化为二加二个ppm,懂测量的不要紧,不帰的摸不着头脑。经过以上的解释, 我想您应该清楚了为什么测距韬度耍表达为士 (2 mm+2ppm- d )o还需要指出的是,准确度和测量粘度也是两个概念,对丁-懂测量的用户不川多解释。来买仪器的用户, 测量精度的概念不一定都很清楚。对不a懂测量的用户您可能就要多费些口舌了,他们往往对山于测最 精度的原因,某个距离在他们看來不那么“准确”,不理解,jt至觉得不可饶恕。按i:面讲的给他们讲, 太多了,他们听不明白。那么,简单点,您首先应该告诉用户,任何测量都是有误差的,这个误差一-是观测

7、者造成的,一是仪器 本身的粘度决定的。在野外测量中如果觉得观测成果有问题,首先检查测量方法本身,再查仪器是否有 问题。全站仪技术指标屮的精度包括它的测角精度和测距精度,都是用中谋差來表达的。测角屮误差不 用多说:测距中误差根据测距原理可知是山两部分组成:i占i定谋差和比例误差。例如:土 (2 mm+2pp m-d)o前项的2毫米是固定误差部分,不管测多远的距离,这个误差不变;而后项是比例误差部分,它 随距离而增人,2ppm- d ,就是说,测500米的距离比例误差部分则为1毫米,测1公里的距离比例误差 部分则为2毫米,2公里为4毫米。也就是说,测距中谋差的大小和距离的长短成正比,它们和起来就

8、是仪器的测距屮谋差,该例中测1公里的距离则为±4毫米。仪器说明书给出的只是它可以达到的测距精 度,实际测量小述取决于观测者及观测时的环境大气条件、地物地貌条件等。用同一台仪器,有时您可 的到很高的测距精度,冇时又不那么满意,实际情况就是这样。作者:wangshiyuan-发布时间:2004-8-2 16:49:36请各位注意,刚才帖的公式上下标变了,变得不对了作者:wangshiyuan-发布时间:2004-8-2 17:16:44d= (co/ 4刃f n) + k , co的0是下标md2= (co / 4f n)2 (m2/ 开 2 )+m k2 + (mco / c0)2+(

9、mf / f)2+(m n /n)2 d2md2 2是m的上标,是平方,d是m的下标;式中co的0是下尿2都是平方,m后面的字母都是它的下 标10-6的-6是上标,表示负6次方作者:wangshiyuan-发布时间:2004-8-2 20:31:20在试一下d= (co / 4 n f n) + k (1)md2= (co / 4f n)2 (mo2 / n 2 ) k2 + (mco / co)2+(m / f)2+(m n/n)2d2(2) 作者:wangshiyuan-发布时间:2004-8-4 9:54:50再告诉各位一个有关数字测相带來的距离误差(简称为数字测相误差)mz的公式:mz

10、 = ± (c a 6 /4 n f j (nn)式中:c为光速值,a 9为噪声引起的随机误差,f为调制频率,n为测相次数,n为一测冋读数次数, j (nn)表示nn的乘积开平方。数字测相谋差mz与测相分辨率和噪声有关,测相分辨率取决丁-填充脉冲频率和平均次数,观测者看到的 仪器显示出距离,在机内实际上是经过多次填充脉冲取平均值(一般都是几千次)的结果,分辨率的彩响 就可忽略不计,这样数字测相的粘度主要取决于噪声。设噪声引起的随机误差a 9=0.255,假设一个 读数结果的平均测相次数n = 2048, -测回读数次数为n = 10,调制频率(精测频率)为30mhz,这时数 字测相误

11、差:mz=± 1. 4mm从上式大家可以看到,调制频率川得越高,测相粘度就越高。如果上面的例子中,调制频率川15mhz,那么数字测相误差就是:mz = ±2.8mm也就是说,就测距粘度而言,调制频率窩的仪器要比调制频率低的仪器测距粘度髙。作者:fan-boy-发布时间:2004-9-6 10:54:56谢谢!-作者:acai65837722-发布时间:2005-3-24 22:40:44不好意思 本人的高数学的不好 请问d= (co/ 4 n f n) + k 式求微分写成中误差形式怎么就变成(2) 了? ? ?不懂希望高手指点。谢谢!-作者:wsjjy-发布时间:2005

12、-4-16 20:07:02请参阅测量平差的有关书籍。用微分(以上是用偏微分)方法讨论误差,是测量误差分析中最基木的方法,这是起码的知识。如果您连导数、微分、偏微分都不会,就先看看高等数学,如果看不进去,就可以不理会它,该干什么就还是去干什么。-作者:acai65837722-发布时间:2005-5-4 14:54:25-奇怪了 你好象很牛啊不过不好意思我问的是wangshiyuan .我薛数是学的不好不过轮不到你教训我带要的 是过程你不知道或者不想说的不要在这给我吊!滚-边去!-作者:wsjjy-发布时间:2005-5-4 20:12:53老兄:您谋解了!鄙人岂敢教训您,我本没恶意,您却发那么大的火,小心伤了身体,身体是最重要的 哟。我的意思是如果您没学过“最小二乘法”或者没学好,就不必去探讨此问题,因为它用到的高等数学就那么一 钉点,弄不明白可能并不是因为高等数学没学好的原因,在这里未必说得清楚,不如自己去看书。我说“该干什么就还是去干什么。”的意思是原來您在

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