单元四 全站仪及其应用-4.1 全站仪概述 4.2 全站仪基本测量 4.3 全站仪点位放94课件讲解

4.1全站仪概述4.2全站仪基本测量4.3全站仪点位放样单元四全站仪及其应用教学目标通过本单元学习，你将能够：1．了解全站仪的发展；2．熟悉全站仪的构造和使用；3．掌握全站仪基本测量方法；5.掌握全站仪点位放样方法；4.1全站仪概述全站型电子速测仪（ElectronicTotalStation），是一种利用机械、光学、微电脑等元件组合而成、可以同时进行角度测量和距离测量、并可进行有关计算的高科技测量仪器。由于只要在测站上一次安置该仪器,便可以完成该测站上所有的测量工作,故称为“电子全站仪”,简称“全站仪”（TotalStationInstrument）。61（1）电子全站仪定义高精度多功能测角精度±0.5″测距精度±(1+D×10－6)mmTCA2003全站仪一、全站仪发展（2）全站仪各部分组合框图SET-230R

全站仪全站仪按其外观结构可分为两类：

积木型（又称组合型）和整体型（Integral）全站仪。

起初的全站仪是将电子经纬仪和测距仪组装在一起，并可分离成两个独立的部分，称为积木式全站仪。后来改进为将光电测距仪的调制光发射接收系统的光轴和经纬仪的视准轴组合成分光同轴的整体式全站仪，并配置电子计算机的微处理机和系统软件，使具有将测量数据储存、计算、输入、输出等功能。（3）全站仪的分类、配套棱镜及发展1）全站仪测距的主要部件—反射器反射器为全站仪测距的配套部件。反射器分为全反射棱镜和反射片两种，前者经常用于控制测量中长距离的精密测距；后者用于近距离的测距，例如地形测量和工程测量。全反射棱镜（简称反射棱镜或反光镜）是用光学玻璃磨制成的四面体，如同正立方体上切下的一个角锥体，能使入射光从原光路返回发射源。入射光反射光适用于一般距离测量的标准棱镜,安装在棱镜基座上。2）各种形式的反射器适用于长距离的三棱镜的组合(三棱镜)。适用于中,短距离的小型棱镜,可手持或安装于标杆头上。适用于近距离细部测量的反射片。3）地面测量仪器发展简史－全站仪诞生前1952197019211973测距仪器：测角仪器：197819801990199019804）地面测量仪器发展简史－从全站仪诞生到超站仪90年代起：电脑型全站仪特点：菜单操作，机载软件，可系统开发，可对目标棱镜自动识别、跟踪和瞄准，与GNSS接收机联合。

TC16101991双轴补偿菜单功能键操作

TPS10001994双轴补偿软功能键操作(图标操作)自动目标识别

TPS11001999双轴补偿软功能键操作(图标操作)自动目标识别免棱镜测距

TPS12002004双轴补偿软功能键+快捷键操作(图标操作)自动目标识别免棱镜测距与GNSS联合作业数据交互功能：通过输入、输出设备，可以与计算机交互通讯，使测量数据直接进入计算机，据此进行计算和绘图；测量作业所需要的已知数据也可以从计算机输入全站仪。ATR目标自动识别功能：一些全站仪将电荷耦合器件（CCD—ChargeCoupledDevice）与传动马达相结合，使具有对目标棱镜的自动识别、跟踪和瞄准（ATR，

AutomaticTargetRecognition）功能；CCD还用于度盘读数、构成电子水准器等。自由设站功能：一些全站仪将全球定位系统(GNSS)接收机与之结合，以解决仪器自由设站的定位问题。全站仪的这些功能不仅使测量的外业工作高效化，而且可以实现整个测量作业的高度自动化。电子全站仪已广泛用于控制测量、地形测量、施工放样等方面的测量工作。

5）全站仪功能的逐步改进完善6）免棱镜型全站仪（Reflectorlesstotalstation）

免棱镜型全站仪是指在无反射棱镜的条件下，可对一般的目标直接测距的全站仪。因此，对不便安置反射棱镜的目标进行测量，免棱镜型全站仪具有明显优势。如拓普康GPT-3000L全站仪，无合作目标距离测程可达1200m，可广泛用于地籍测量等测距精度要求不是很高的工程测量。7）镜站遥控型全站仪（进行细部测量）360°棱镜和发射接收装置全站仪镜站遥控器镜站遥控型全站仪可由伺镜员单人进行整个测量工作，由镜站操作RX1220控制器，遥控测站全站仪进行测量工作，如徕卡TPS1200全站仪：360°棱镜与镜站遥控系统

360°棱镜可供多台全站仪同时瞄准一点，也可使立于细部点的棱镜(镜站)忽略棱镜的方向。镜站遥控器可以由镜站指挥全站仪(要有目标自动跟踪功能)的操作，实现无人测站，因为细部点的选择主要由镜站人员决定。360°棱镜镜站遥控器发射和接收装置8）测量机器人（采用windows操作系统的智能型全站仪）在机动化全站仪的基础上，仪器安装自动目标识别与照准的新功能，因此在自动化的进程中，全站仪进一步克服了需要人工照准目标的重大缺陷，实现了全站仪的智能化。在相关软件的控制下，智能型全站仪在无人干预的条件下可自动完成多个目标的识别、照准与测量，因此，智能型全站仪又称为“测量机器人”。典型的代表有徕卡的TCA型全站仪、索佳SETX系列WinCE全站仪等。TCA2003全站仪操作面板高精度多功能测角精度±0.5″测距精度±(1+D×10－6)mm测量机器人自动化作业仪器对中自动化基座安平自动化仪高量取自动化对目标自动跟踪和瞄准目标中心位置十字丝中心位置搜索跟踪照准二、全站仪的特殊部件与功能（1）多功能同轴望远镜将瞄准用的物镜、目镜、调焦透镜与红外测距、激光测距的发射和接收安装在同一光学系统中，成为多功能的同轴望远镜。（2）显示屏和键盘操作面板包括控制按键、数码(字母和数字)按键和较大的显示屏，显示屏包含软键(功能键)以及触摸功能；显示屏还可以分页，可展示主菜单和若干级子菜单；显示屏还可以显示图形，例如野外实时显示所测地形图的局部图形，便于检查和修测或补测。拓普康GPT-9000A测量机器人SET2X的显示屏和键盘

1）度盘读数传感器较先进的全站仪用条码度盘和CCD传感器读数，发光管发光透过度盘编码，由一组线性CCD阵列读数。一般在度盘对径设置一对线性CCD传感器，以消除度盘偏心误差。度盘条码条码度盘发光二极管线性CCD阵列反光棱镜（3）传感器全站仪中的传感器包括：度盘读数传感器,纵轴倾斜传感器,目标搜索传感器等。利用发光二极管或外来光线及CCD(电荷耦合器件)阵列。2）纵轴倾斜传感器仪器的纵轴倾斜影响视准轴的瞄准、水平度盘和垂直度盘的读数。对此，全站仪设置“双轴倾斜补偿器”双轴指视准轴在水平面上投影和横轴方向。传感器通过屏幕显示该两方向的倾角和水准气泡。据此可用脚螺旋精确置平仪器，而遗留的双轴倾斜则传感器按其倾角计算改正值，自动显示改正后的度盘读数。（4）存储器存储器分为机内存储器和存储卡。前者相当于计算机的硬盘和内存，后者相当于优盘。全站仪有相当大的存储量，例如SET2X的内存容量10.000个点，支持外存储卡。可以记录数天的野外观测，数千个细部点的距离角度观测值和计算的坐标数据。SET2X的CF卡插槽、标准USB口与miniUSB口（5）通讯接口