全站仪原理及其应用总结

全站仪原理及其应用黄石职业技术学院薛海兵高差角度距离传统方法→水准仪→经纬仪→钢尺→自动安平水准仪→电子水准仪→电子经纬仪→光电测距仪→全站仪测量的主要任务：测定和测设全站仪与经纬仪相比

机械经纬仪光学经纬仪全站仪4主要内容1、全站仪概述2、全站仪发展的几个方向3、全站仪应用工程介绍4、全站仪测距原理与操作5、全站仪测角原理与操作6、全站仪测坐标原理与操作7、全站仪外业相关操作8、全站仪导线测量内业平差计算5全站仪测量

全站型电子速测仪是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储等单元组成的三维坐标测量系统，能自动显示测量结果，能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。由于仪器较完善地实现了测量和处理过程的电子一体化，通常称之为全站型电子速测仪（ElectronicTotalStation）简称全站仪。全站仪的基本结构组合式全站仪：组合式结构的全站仪是由测距头、光学经纬仪及电子计算部分拼装组合而成。整体式全站仪:整体式结构的全站仪是在一个机器外壳内含有电子测距、测角、补偿、记录、计算、存储等部分，将发射、接收、瞄准光学系统设计成同轴，共用一个望远镜，角度和距离测量只需一次瞄准，测量结果能自动显示并能与外围设备双向通讯。

组合式全站仪

整体式全站仪

全站仪的基本组成及结构：全站仪的基本组成补偿部分测角部分测距部分CPUI/O接

口中央处理器输入输出电源显示屏键盘全站仪的精度及等级全站仪的精度全站仪是由光电测距、电子测角、电子补偿、微机数据处理为一体的综合型测量仪器，其主要精度指标是测距精度和测角精度。如SET500全站仪的标称精度为：测角精度=±5〞；测距精度=±（3+2ppmD）mm。全站仪的等级国家计量检定规程（JJG100－94）将全站仪准确度等级分划为四个等级。组成部分Carryinghandle手柄Sightingcollimator粗瞄镜Opticalplummettelescope光学对中器Operatingkey操作健Levelingscrew整平脚螺旋Objectivelens物镜Displayunit显示器Base基座Horizontalmotionclamp,Horizontaltangentscrew水平制动、微动螺旋Ba淘tt信er战y电池Ve吴rt墨ic执al业m师ot也io后n庄cl却am框p,则V图er值ti胖ca中l胖ta叹ng岛en贴t偏sc话re么w竖直所制动懂、微杠动螺赢旋Co西nn营ec朴to毅r计算时机连席接插汽口Te瓦le队sc冒op压e歼fo纹cu狂si气ng嗓k屡no嚷b调焦报手轮Te河le横sc陡op扒e辈ey助ep去ie追ce目镜Pl际at侮e比le稼ve冲l管水耀准器Ci养rc浸le挣l版ev云el圆水洁准器组成晨部分棱镜Si妄ng舒le糊p禾ri茫sm债s铸ys障te胡m单棱昏镜组Mi结ni寨p擦ri武sm微型房诚棱镜Tr帽ip秀le影p块ri廉sm剧s毒ys嚼te院m三棱帽镜组Wo阁od品T钢ri漂po咏d木脚润架Al甘um激in王um壳T古ri滥po随d铝脚材架脚架Co米mp格re钥ss定io芳n铃Lo氏ck拧式广锁紧祥机构Qu检ic将k慨Lo仗ck握式铺锁紧敲机构Tw碰is次t往Lo说ck拧式恶锁紧恶机构Gr耕ad等ua接ti江on刻度Qu脖ic茧k伤Lo胸ck握式辩锁紧著机构Ci殊rc狡le困L酷ev生el圆水棵准器Pr损is吼m她Po疑le对中霜杆Bi肥po搂d支架棱镜抚杆Di复ag盯on妖al孔e白ye绣pi鸦ec藏e弯管倡目镜Th娃ro锹ug毅h学co便mp封as匠s管状是指南饥针So愚la恶r都fi庄lt肃er太阳税滤光睬镜So鸭la虑r格re含ti恳cl报e太阳军十字闸丝其它雀附件Su伏pe银ri真or赢B爸as践ic恰F宣un写ct挪io泥n阴fo远r士Me完as河ur酷in症g锣Di戏st饶an侍ce揉&东A谱ng服le强大臭的测伞距、纱测角青功能In博cr盯ea框se抵d猜In猜te班rn茂al皂M德em君or笼y言fo需r批Da叔ta类S秆to夺ra排ge大容似量内劫存Du挥al暴-A胃xi械s滴Co龟mp象en横sa臂to地r双轴暮补偿总器Co宗mp姻ac惯t圾an足d蛇Li造gh腿t伸We懂ig庄ht小巧欠轻便Wa筑te枪rp刘ro勇of你I异PX廊6!掠!防水挪等级咬达IP傍X6Ea亭sy冰t福o哄Us情e容易仗使用主要桑特点Wa耀te余rp切ro简of折I臣PX鞠6!恋!IP敏X6扛D作ef箩in挡ed涝a致s承"W际at当er仪p墙ro玩je隐ct森ed怀i窑n建po碎we给rf胁ul勤j飘et猎s"浑a后ga环in蓬st专e吴nc扇lo每su拌re恼f主ro来m艘an盆y灶di发re舌ct戴io坏n滥sh挣al桥l泳ha吓ve罚n陪o疾ha骂rm躲fu置l止ef鹊fe全ct炸s.从任糟何方惩向用俭水龙爱头喷娱射不震会造吉成影授响防水角度哪测量距离荒测量坐标牢测量测量平仪器卸发展丙的几拐个方是向1、长福测程臂无棱毛镜技股术2、高筋度集舱成化怖技术3、Wi秤nC缝E可视壮化技怖术4、与铃图像碰技术戏相结稻合5、全江自动乡丰化6、国趋产化无棱妖镜测皱距离哲的起难源19元97年，悠徕卡刷率先虾推出侮了无钓棱镜惭测距掏全站擦仪，众测程80米。1、长她测程陵无棱誓镜技汉术20智04年，节拓普迹康开煤创了摊无棱熊镜测哈量的尊新纪吼元，12迷00米无注棱镜苦测距页，20鉴06年又疲研发料了20窃00米无窝棱镜息测程宅的技痕术实测称距离：10今60他.3栗92险m成都义西藏叶饭店全中及文数幕字键段脉冲选全站距仪：GT匀S-欣30克00谦LN测量栏对象：远处清建筑句物2、高奇度集女成化和技术随着纵网络GP照S的发奇展，20姓05年，把徕卡蛛率先乳提出等了高仔度集翠成化比的全贷站仪嫂，徕绩卡sm锁ar填t锤st溪at横io虫n3、WI劲ND构OW闹S可视毙化技庭术拓普疤康GT奇S-蝇72本0天宝S6宾得W-探80展0南方NT驶S-薯96季0PC机Wi晌nd蹈ow健s操作油系统仙的小型抬化全中僵文图形凭化操作丘界面具有毅标准Wi虹nC检E二次宏开发功能免费想全面灶开放二次阿开发指令Wi夏nd负ow沫s勒CE操作怨平台应用周软件肢：隧棕道断龄面测拴量软龄件TO液PT侍un厨ne清lGP张T-堂70小00机载殖软件在野枪外显育示超服欠挖内置遗两台妹数码团相机箱：广翁角数遣码相木机（Wi牧de）、宿长焦吐数码赞相机置（Fi袍nd驴er）4、与辈图像筑技术馋相结桂合地形破测绘放样拓普寄康领础先技雄术彩屏Wi局nC甲E智能徒脉冲夹图像姻全站丙仪GP迟T-渣70酱00臭i图像萍全站先仪分衡别安赔置在舅两个棕测站培上对槽准目街标进诊行摄尺影，赔获得黄一个某立体药像对谋。由供于已葡知方雅位元邀素，跃可以每对此械立体承象对斯进行沟立体尝量测低精董度测锄量模间式：呢使用GP有T-川70台00锄i拍摄较的广浮角影老像和PI钻-3纯00喂0进行草三维垮测量壳，无靠需定未向。高精涉度测棚量模再式：们使用妈数码茎相机草拍摄幸的影某像和PI蛮-3虫00帆0进行涂三维疤测量顶。GP响T-冻70言00匙i作为兼测量渡工具城进行野外湖定向众。先进你的三乡丰维影炉像量懂测软角件快速待进行否数字孤三维页建模TI膜N格网仪模型纹理锣贴图游后的筹模型PI减-3亡00恰0建模等高屑线使用炒数码皮相机经拍摄像控惑点测拉量4、与腔图像死技术臣相结溪合5、全劝自动食化新的时尚彩色面板GP予T-腿90愁00板AFC逢-2抹00RC抛-3内置2.4GHz电台快速伺服马达高亮度WindowsCE彩色显示屏超远无棱镜测距2000m!超长有棱镜跟踪1000m!520MHz处理器内置2.4GHz电台WindowsMobile5.0PPC内置蓝牙支持W-LAN小巧,园形设计400m快速锁定范围拓普膏康领愈先技霞术GP汤T900斜0系列趋测量概机器神人拓普嘉康领泼先技焦术GP奴T900杆0系列定测量栋机器佳人一体命化设趋计更小家巧、落轻便更快什速、闷更远自动条照准排棱镜自动属跟踪惯棱镜拓普蛮康领核先技乖术GP奖T900史0系列弊测量障机器蛋人全站姓仪的蝇无合凯作目碰标测聚距有的卸时候选，在米目标酱点上故要摆涉反射湿棱镜逮是比起较麻惊烦的仪，甚杀至是浇不可旁能的争，此苹时要唇测距伞怎么混办呢狐？现在屑有同轴积型的全援站仪度，可敢以无合合作目斧标测若距，即所恩谓的篇“测民站”镜单人辨测量棍系统且。39全站旱仪的服自动稳控制远离观测站泪的几胀种测裳量操摸作方嗓式：（1）计纹算机毙在线耐控制Ge美oC须OM方式（2）机怠载软赤件控晨制Ge脆oB需AS淋IC方式40超站县仪徕卡GL丙PS衔：精确文自动蕉定位配和定犬向的症仪器舞。全站钻仪（阻激光赠测距昆）陀螺执仪GP钟S测量觉机器张人的李来临借！度盘荣读数矛自动推化！目标圣照准李自动买化！基座场安平订自动治化！仪器握对中喉自动赶化？仪高腐量取棕自动游化？Le膊ic魄a睬Vi编va徕卡GL凉PS袜：精确支自动罗定位疾和定谷向的和仪器伸。支持顶中国甜北斗样卫星眨系统可组元合成僚手持GP土S、超衡站仪晨、镜烘站仪GP腥S+全站川仪GT喜S-锡10捧0N系列—拓普台康普惹及型酱数字改全站锣仪主要柄特点的：1、主殃要部樱件完尸全进秘口2、绝翠对编性码度蔬盘3、长宋效电述池4、大支内存赏，24炒00美0点5、多刘种应字用软辈件6、国宏产化TO规PC鹊ON拓普训康AP洞-L品IAGT嫩P壮80迁00GT贷S浩81蔽0全站扮仪的捆主要糖品牌LE抵IC错A徕卡TP值S栏11议00TC稠A便20块03TP昼S乖40版0全站辜仪的残主要释品牌SO匠KK计IA索佳SE驳T悔41深20SE敲T椅61灾0SE姜T盼41伐10窗R全站谨仪的汤主要筝品牌NI拜KO秀N尼康NP谊L早82尽1NP拜L混35刷0C鲁10忽0全站起仪的妈主要朋品牌ZE珍IS的S蔡司EL牺TA拼SEL滥TA博CEL披TA脉R全站舒仪的遍主要做品牌SO束UT碍H南方NT熟S-巷96滑0rNT锐S-脂37辆2rNT岸S-饭35窝2r全站息仪的早主要医品牌全站咳仪用融于道盘路工子程全站蠢仪用侮于道球路工弄程测量励学第愈四章全站饥仪在咱桥梁州工程炭中应炭用全站冻仪用王于电准力系扎统测惨量§4曾.4侍全站搬仪测担量系饥统应旧用举悼例1、卖大坝及边口坡监希测全站泳仪测续量系锣统应五用举北例自动洲变形挥监测锻系统—AD很MS章阔全惊站仪济测量划系统垮的开咬发与缴应用3可自耕动变考形监拼测系统自动称变形伤监测系统—AD汪MS2、大靠桥变茅形监竖测3、地牌铁变罪形监鸽测全站匙仪的悲测距肉原理电磁瞧波测乱距是用打电磁竖波（幼光波街或微币波）滋作为屠载波县传输文测距饰信号传以测用量两田点间帐距离轿的一胃种方协法。根据易载波妄的不利同可塞分为才：1、光飞电测歇距（阁可见训光、位红外毒光、搅激光贷）2、微匆波测旷距（老无线围电波鼠、微朽波）测距扑仪分冻类（一胳）赚按光原源分城类（按其根所采渣用的妄载波）1.微波指测距陕仪(m蚕ic墓ro殊wa晓ve踏E找DM获i如ns英tr散um洞en怀t)：用钩微波楚段无挣线电器波作距为载灿波;2.激光私测距挣仪(l藏as券er课E敌DM凡i缘瑞ns凡tr京um化en浩t)：采茶用固减体激辩光器哥、气顾体激沸光器崇或半僵导体欺激光奋器发宋出的服方向稳性强眠、亮钻度高竿、相软干性免好的殖激光农作光作源；3.红外甩测距话仪(i距nf栽ra搅re化d缸ED牵M突in腊st诱ru找me氏nt升)：采叨用砷扑化镓驶发光叫二极口管发蹄出不贵可见徒的红孙外光肃作光旷源，λ＝0.震85～0.蛙93μm.激光染测距她仪、渔红外留测距歌仪又统昌称为光电绕测距绕仪。微波臭和激响光测丹距仪促多属冻于长竟程测斧距，朝一般劝用于晕大地秧测量烛；红碎外测侵距仪访属于仅中、离短程池测距诵仪(测程芽为15鸭km以下)，工溜程测她量等悦。20贫23背/7诊/5测量骡学第涌四章58(二)按测闲程分语类1.短程准光电辛测距海仪：测程盘小于3公里早，用避于工曲程测毕量。2.中程残光电文测距馅仪：测程惜为3～15公里孙，通苏常用巴于一福般等眠级控灰制测用量。3.远程族光电荣测距扣仪：测相程大萍于15公里砌，通胡常用浙于国霞家三博角网枕及特鞠级导慨线.(三）街按蔬测距爬精度纽奉分类测距掀精度梅按1公里割测距哪中误意差(即mD秃=A示+B

D,当D=1核km时),划分椒为3级:Ⅰ级：mD≤5夏mm；Ⅱ级：5m誉m<mD≤1债0m贪m；Ⅲ级：10刻mm城<mD≤2哨0m梅m。其中：A为固飘定误雄差，吵以mm为单至位；B为每樱公里劝的比女例误戴差系央数，忠以mm矿/k偏m为单舍位；D为测孩距边扣长，泽以km为单酬位。19艺67年第13届国斑际计膜量会冶议定艰义:1秒是津相应痛于铯史原子饼基态慕的两捡个超诊精细做能量献级间根的跃晶迁辐掌射的91焰92惜63赞17烛70个周挠期的映时间.19腰83年第17届国霞际计芝量会为议定很义:1米是打光在或真空波中于1／29盛97链92蛮45赌8秒的侧时间篇间隔纸内所叔经路括径的假长度.AB两点贪距离挺：D＝c·连t/2式中c—慈—电磁威波信恩号在拼大气彩中的冬传播元速度，其王值约若为c≈扛3×煮108米/秒。t—测量2D所需泡的时肯间。一、阀光电染测距穿原理w测量喉距离拣的精妄度将底主要兄取决妈于测量笔时间育的精惨度w在电燃子测棍距中锋测量洋时间者一般艘采用胳两种训方法(1)直接葡测定揭时间：如电子撤脉冲饿法(美：芳最先叠进仅嘱达到±0.愈3m的精丽度）(2)间接漫的测图定时卷间：相位却法(通过面测量洒电磁病波信致号往某返传杨播所龙产生包的相亲位移朵来间胖接的处测定托时间)。测定t方法纪有①奖直接轻测时雨：脉坑冲式龟测距鬼仪②间乱接测织时：味相位齿式测逆距仪1、脉趁冲式择测距麦原理计数显示电子门时标脉冲触发器脉冲发射脉冲接收反射器DBA特点苍：直接爹测时攀一类望测距茫仪称旷为脉喝冲式巡寿测距赵仪，棵该仪诱器因朴其精梨度较桂低，妈通常奥只用鄙于精属度较苹低的咐远距子离测蝴量、浑地形沿测量躲和炮背瞄雷或达测悠距。2、相信位式相位拢式光工电测骡距仪梳是将绕发射躬光强清调制功成正弦束波的催形式赠，通凉过测糕量正总弦光拉波在裤待测兽距离上妙往、珠返传垫播的殖相位坝移来展解算塑时间招。将返科程的念正弦筋波以退棱镜傅站为符中心拆对称展开观后的隆图形裤：2、相希位式盾测距脂原理到公式它是秒用一吸种连歪续波袄作为“运输写工具”（称性为载伴波）医，通思过一搂个调昌制器众使载幅波的帝振幅阵或频元率按烦照调赏制波烂的变茫化做呜周期变性变挠化。暮测距害时，思通过勿测量鹿调制婶波在培待测暂距离盼上往晕返传危播所壮产生冤的相蝴位变竞化，仙间接饼地确佛定传星播时尺间t，进泊而求表得待息测距刚离D。设调制波在距离D往返一次产生的相位变化为调制信号一个周期相位变化为2π，则调制波的传播时间t为：设调垃制信鸟号为绒正弦凭信号格，捏包稳含2π的整嘴倍数N2堪π，和昨不足2π的尾招数部橡分ψ，即夹：单位呈长，盗“测绞尺”僚，“弄电子亚尺”相位储式测将距仪避是用合长度昌为u的“测尺”去量搬测距性离，境量了N个整雾尺段愤加上略不足斜一个u的长没度就唤是所惭测距其离。1）仪劝器常慢数改端正（测距戴仪的督乘常钱数R和加俗常数K）加常浪数K=扮L–耗L验´（mm）乘常位数R的单从位是mm望/k繁m对于当观测耐值为L´的距抗离，岁其常完数改沾正值甜为：三、手距离登计算2）苍倾斜烘改正L——经过话常数贱改正块和气法象改宣正后廊的斜赶距；α——经纬猜仪测逼定的循测线凝竖直旋角。（1）设改置——测距窝、坐剑标、备放样市前。1）棱员镜常增数的耻设置赢。棱镜慢常数=0（原茎配棱穴镜）逐，=-粘30钉mm（国愧产南苹方棱坛镜）2）大纠气改肉正数爸（乘园常数旅）设假置。输入膜测量展时的德气温努、气势压。全站虹仪距扁离测读量（1）功街能：湾可测别量平盯距、蹲高差遍和斜葛距（别全站内仪镜就点至葛棱镜谈镜点挣间高猜差及助斜距皇）（2）方柄法：惨照准串棱镜悟点，禽按测晚距。全站仪(totalstation)反光棱镜(reflector)S=笔cΔt/欢2测角甲是由男仪器浴内集宜成的电子疫经纬苹仪完成姿的。电子扣经纬将仪的齿测角皂与光魄学经目纬仪暖主要丢不点予：电围子经饼纬仪趋采用破光电琴扫描安度盘竭自动证计数奏、自帖动数宅据处绒理、搏自动次显示彩及储角存、辽输出夏数据稳。电子海经纬医仪的透测角阴系统汗主要题有三席类：绝对稠式编劲码度纽奉盘测熟角、增量策式光滩栅度柜盘测隶角以及动态笋式（弊编码膨、光伤栅度乖盘）库测角。全站僵仪的惑测角煮原理电子啄度盘财分类全站仪的测角原理静态度盘测角动态度盘测角编码度盘测角光栅度盘测角电子做测角让原理条码秧度盘碑测角1、编旗码度鸭盘测蹄角原课理纯二疏进制窃码盘赤测角草出现掏粗差猫的主迹要原待因是尺相邻记两个左区域哪的码骡道状赔态同资时有再几个倾发生炕变化浊。葛猪莱码怖使整虾个码核盘的胡相邻倡码道赛只有左一个鼓码道条发生增变化啦，所丽以也膏称为棚循环攻码。编码包度盘香测角岭原理主要肾特点细：工黄艺复债杂、坏制作看成本薯高。徕卡枪静态小绝对阁读盘驻扫描稳系统——条码洒度盘渠测角条码陵是一散组按旬一定绳编码早规则临排列刘的条咽、空坑符号翻，用唤以表匀示一火定的况字符粪、数皂字及粮符号雨组成膨的信食息。

电子度盘读数系统条码编码CCD传感器二极管棱镜2、光写栅度匹盘测服角原猎理光栅是用弟玻璃碑、树女脂或筐含属己制成锁的表牌面具叉有密随集等遭宽、乎等距线线条辉的光会学元刺件。Wd莫尔干涉条纹主要圣特点汽：制陷作工饭艺相昨对简泄单。全站布仪角扎度测执量1．角尼度测禾量（1）功磨能：测水焦平角竖直毁角（2）方博法：船与经询纬仪尺相同估。若要妨测出抵水平配角∠AO饰B，则：aob

AOB瞄准A点——置零——瞄准B点，困记下意水平抱度盘HR的大蛛小。aob

AOB当精圣度要给求不较高时——只需雨半测换回：步骤桶同用小经纬巷仪操丸作aob

AOB当精熊度要仍求高形时——可用稍测回显法：坐标句测量（1）功纯能：测出根目标港点的(X菊,Y绸,H始)（2）原耗理1)平面变坐标榜（X，Y）测筋量原旱理全站声仪测扣坐标全站算仪高手程测叼量原练理后视辰点测站滴点待测扬量点P1)输入堵测站X，Y，H，仪芦器高i，P点棱党镜高t。2)瞄准四后视字点，糕将水敞平度顿盘读乖数设垦置为裹测站款至后纪视点英的坐标钻方位泊角。3)瞄准股目标券棱镜航点，至按测纹量键饶。全站艘仪测设坐标狠方法未知色点坐地标的懂计算奏和显缩慧示过派程如餐下：测站林点坐沸标：(辅N0尚,E畅0,惰Z0营)；棱镜砍高：R.剩HT；仪器族高：IN朝S.椅HT；定向矮点方传位角敏：α；定扮向点骡和目堵标点问的水碍平夹洋角：β；坐标计算过程仪器疲中心赞至棱箭镜中就心的魔坐标悉差n秒,驰e飘,双z由以迅下公编式得治出：n如=路HD渠×刻c凉os秘(α粒+β敏)e全=域HD检×s甩in予(α脖+β克)z挤=夏VD未知凶点坐息标N办,惕E价,坦Z由以律下公杯式得件出：Ｎ＝勿Ｎ０唱＋ｎＥ＝虽Ｅ０惊＋ｅZ舍=汇Z0惭+牙z爪+能I茶NS味.H斤T反−R望.H床T坐标测量外业示意图全站善仪的贴安置艰与使芽用1）垂拿球法打（对劝中误成差一寸般可婚小于3m灿m）垂球堆尖对腥准测侧站点舒标志悉中心贯。1．对烈中：灭（垂球缎法、垦光学脏对中纳法）使仪珍器中逐心位俗于测那站点戴的铅恩垂线歇上。（一丹）安锦置（对中眯与整尿平）862）光盯学对兴中法处（对检中误铅差一自般不剖大于1m夜m）军光学船对中涝器圆玻心与接测站典点标饭志中蚁心重野合光学扭对点扛器对劳中步末骤：先将住三脚苦架踩丽紧后论，装彩上仪菌器用脚螺接旋进柿行对舱中，武然惭后通纤过升俯降三脚董架使芳圆水脊准器夫气泡笋居中狮，这时，骨仪器强可能扩又不晕对中慌了，者可稍微松奔动中尊心螺鸭旋，拐在架佛头上瞒平移仪器辣，使己仪器悔对中悦。87光学娃对中悬器：为一傲小型寨外调宽焦望付远镜论