经纬仪发展3000字

1、摘要从17世纪开始，经纬仪有了雏形，用来测量角度，后来发展也越来越好。本文主要介绍了几种经纬仪的构成、特点及测量步骤。目录TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 第一章绪论1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 第二章经纬仪分类1游标经纬仪1光学经纬仪1电子经纬仪3陀螺经纬仪5 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 第三章总结与发展6参考文献7 第一章绪论如今我国正在进行大量的基础工程建设，从建筑到桥梁再到隧道，每个工程都离不开各行各

2、业的人，当然也离不开测绘。测绘行业在不断发展，与之相伴的就是测绘仪器的进步，特别是在在科技飞速发展的21世纪，随着数字化、网络技术与现代测绘仪器的结合，通过成熟的网络设施，各种电子技术被利用到测绘仪器上，不仅可以较大幅度地实现资源共享，减少前期费用，还能提高仪器的性能，因此，水准仪、经纬仪、全站仪、GPS等各种仪器也以其所特有的功能和精确度逐步占领测绘仪器市场。第二章经纬仪分类经纬仪主要是用来测量角度的，自公元17世纪末第一台经纬仪在英国诞生起，经纬仪的发展已经经历了机械型、光学机械型和集光、电于一体的智能型三个发展阶段，标志性产品分别为游标经纬仪、光学经纬仪和电子经纬仪。2.1游标经纬仪游标

3、经纬仪一般由金属度盘、游标读数、锥形轴系组成。18世纪末，英国制成了用四轮弹簧马车运输的游标经纬仪，由于测绘行业的发展，这种经纬仪精度无法达到要求，已经被淘汰。2.2光学经纬仪公元1846年，德国蔡司光学仪器厂创建，并于1920年成功研制出第一台光学经纬仪，命名为T1型；三年之后，更新出双线刻划度盘光学级经纬仪，即现在常用的T2型，如蔡司010经纬仪、瑞士威特T2经纬仪；后来T3、T6逐渐出现。（wildT2光学经纬仪如图所示）光学经纬仪基本组成部分包括照准部、读数装置、水准器及基座等。以T2、T3型经纬仪为例照准部：望远镜是经纬仪的照准设备。为了提高望远镜的瞄准精度，望远镜必须具有较大的放大

4、倍率。T2型精密经纬仪为3540倍，T3一般为50倍。水准器：水准器是安置仪器成水平或垂直状态的标准器。它有圆水准器和管水准器两种，圆水准器用于粗平，管水准器用于精平。为了正确地整平仪器，以消除仪器纵轴不垂直和横轴不水平引起的观测误差，或者测出它们的偏差，对观测水平角和垂直角加以改正，所以在T2、T3精密经纬仪上均装有较精密的水准器。T2型照准部水准器格值为20/2mm,垂直度盘水准器格值也为20/2mm；T3型照准部水准器格值为67”/2mm；垂直度盘指标水准器格值为12/mm。读数装置：度盘是量测角度的标准器，它的精确程度直接影响测角的精度。度盘的精度与度盘的格值有关，格值越小，精度越高。

5、蔡司010经纬仪水平度盘直径84mm，格值20,；竖直度盘直径为6cm,格值20，。T3型经纬仪水平度盘直径为135mm，格值是4；竖直度盘的直径为9cm,格值也是4。读数方法：2级光学经纬仪的度盘格值为20,，读数使用测微器进行，按对镜重合读数法读数，由于测微器采用两块平行玻璃板，系统将度盘读数区成象于读数窗内，当转动测微轮时，度盘上、下两排分划线作相对等量移动，因此上、下分划线最大的移动量为10，在秒盘上又把10,的距离分划成600小格，每个1；T3度盘格值为4,测微器量度范围是2,共分60大格，即每大格代表2，一大格又分为10小格，所以测微器秒盘格值为0.2，T3读数为73。2759.7

6、秒。尢面两酗irm-.CJ.i亍騒r./Ih-ir.ir山|1|1川山|1丨1屮73WT3经纬仪读数T2经纬仪读数角度测量包括水平角观测和竖直角观测。水平角观测：方法有测回法和全圆方向法，测回法适合两个方向；全圆方向法适合三个及以上的方向。全圆方向法观测步骤：如图所示，测站点0周围有待测目标A、B、C、D、E,首先选择其中一个方向(如A)作为起始方向。用盘左位顺时方向旋转照准部，依次照准A、B、C、D、E、A,读取观测值，称为上半测回；然后纵转望远镜，用盘右位置逆时针方向旋转照准部，仍从A开始，依次照准E、D、C、B、A并读数，称为下半测回。上、下两个半测回合起来称为一个测回。A方向称为零方向

7、。操作过程中必须遵守测量规范。垂直角观测：竖盘与望远镜固连在一起转动，横轴通过其中心并与之正交。为获得垂直角，需有一水平位置做参考，如图的指标线，当视准轴水平时，竖盘读数为90(盘左)或270(盘右)。当视准轴仰起时，垂直角为数盘读数减90(盘左)或270(盘右)。当指标水准器气泡居中时，指标线并非水平，这一差值i称为竖盘指标差，当盘左读数为L，盘右读数为R，则计算公式：1垂直角二_(L-R+180o)1指标差i=_(L+R-360)方法有中丝法和三丝法。三丝法观测步骤：盘左位置，按上、中、下3根水平丝，依次照准目标的同一部位各1次，并分别读取垂直度盘读数L。每次读数时，垂直度盘指标水准器气泡

8、必须严格居中。在盘右位置，再按3根水平丝，依上、中、下的次序，照准同一目标的同一部位并读取读数R。按公式分别计算上丝、中丝、下丝的指标差和垂直角，取各垂直角之中数为最后结果。若仅使用中间的水平丝进行观测，则称为“中丝法”。2.3电子经纬仪电子经纬仪是一种集光、电、机及信息技术为一体的新型测角仪器，第一台电子经纬仪产生于20世纪50年代末，它的基座、照准部、水准器等均与光学经纬仪相同，不同的是电子经纬仪用微处理器控制的电子测角系统代替了光学度盘和光学读数系统。随着技术的进步，电子测角系统类型主要由编码度盘测角系统到增量式光栅度盘测角系统再到动态测角系统三种。电子经纬仪由下列几部分构成：光学部件、

9、机械部件、电子扫描度盘、电子传感器、微处理机。编码度盘测角系统编码度盘读数系统由编码度盘和电子读数头组成。在玻璃度盘的一系列同心圆环上，按二进制方式设置透光和不透光的区域。设透光为1，不透光为0。在度盘一侧每个环安置一个半导体发光二极管，度盘的另一侧安置光电二极管。所有二极管排列在一条半径上,形成一条光电检测阵列。N个环相当于把全圆划分为2N份，光电检测阵列处于某一位置后就可以通过二极管的高低电位列，求得度盘上的读数，此方法为绝对测角法（受电子元器件尺寸的限制，码道数不宜大量增加，因此精度比较低）。编码度盘光栅度盘测角系统光栅度盘测角系统由光栅度盘和读数电路系统构成。接收二核背主光栅椎直迸橈光

10、栅度盘指在光学圆盘的径向方向上刻有等间隔细线，形成透光与不透光相间的辐射状栅线的光学器件，光栅盘的性能由光栅刻线的密度决定，若栅线宽度为a，缝隙宽度为b，则栅距为d=a+b光栅度盘光栅盘电子读数系统光栅盘电子读数系统由主光栅、指示光栅和设置在光栅盘上、下对应位置上的发光二极管和接收二极管及相关电子电路组成。通过记录莫尔干涉条纹的整周期数和不足整周的部分，可精确测定主光栅相对于指示光栅的移动量，再经光电信号转换即可得到所测量的角值。动态测角系统动态测角系统是一种通过光栅盘自动旋转，从而测定固定探测器与活动探测器间角值的测角系统，它克服了度盘刻划误差影响的困扰，使测角精度进一步提高。动态光栅盘读数

11、系统的工作原理：对任意角度其对应的相位差为：甲二n*甲+A0申一一全部角度读数所对应的相位差n整度数所对应的相位差0A不足整度数的角度所对应的相位差整度数n的测定多个标志位扫描确定，避免粗差0不足整周度数部分A的测定一一脉冲填充法精确测定任一分划通过两个探测器的时间间隔为T二n*T+AT,由于已知，相位差A00可以通过精确测量AT后计算得到，因而实现高精度的测角。20世纪90年代中叶，自动目标识别与照准技术的出现，实现了真正的角度测量自动化，使角度测量发生了质的飞跃。陀螺经纬仪利用陀螺经纬仪可以测出某一方向与真北方向的夹角，即该方向的地理方位角。第三章总结与发展随着技术的进步以及行业的需求，经纬仪渐渐的被全站仪取代，因为全站仪功能强大，把测角、量边等集于一体，方便实用。本文只介绍了经纬仪的发展史，事实上测绘仪器的发展不只是体现在经纬仪上，技术的进步已经让不懂测