全站仪分类
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了解全站仪的分类、等级、主要技术指标;掌握全站仪的基本操作,测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法;了解全站仪的对边测量、悬高测量、面积测量等方法。
重点:全站仪的基本操作,测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。
难点:全站仪测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。
教学方法:采取演示法教学。
讲解拓普康全站仪使用,在课堂上每讲一项功能后,利用多媒体课室的优点,现场演示一次,并将操作过程通过投影仪投影到屏幕上,起到直观、形象的效果,使学生能迅速掌握全站仪的使用。
§ 7.1 全站仪(total station)的功能介绍随着科学技术的不断发展,由光电测距仪,电子经纬仪,微处理仪及数据记录装置融为一体的电子速测仪(简称全站仪)正日臻成熟,逐步普及。
这标志着测绘仪器的研究水平制造技术、科技含量、适用性程度等,都达到了一个新的阶段。
全站仪是指能自动地测量角度和距离,并能按一定程序和格式将测量数据传送给相应的数据采集器。
全站仪自动化程度高,功能多,精度好,通过配置适当的接口,可使野外采集的测量数据直接进入计算机进行数据处理或进入自动化绘图系统。
与传统的方法相比,省去了大量的中间人工操作环节,使劳动效率和经济效益明显提高,同时也避免了人工操作,记录等过程中差错率较高的缺陷。
全站仪的厂家很多,主要的厂家及相应生产的全站仪系列有:瑞士徕卡公司生产的TC 系列全站仪;日本TOPCN (拓普康)公司生产的GTS 系列;索佳公司生产的SET 系列;宾得公司生产的PCS 系列;尼康公司生产的DMT 系列及瑞典捷创力公司生产的GDM 系列全站仪。
我国南方测绘仪器公司90 年代生产的NTS 系列全站仪填补了我国的空白,正以崭新的面貌走向国内国际市场。
全站仪的工作特点:1、能同时测角、测距并自动记录测量数据;2、设有各种野外应用程序,能在测量现场得到归算结果;3、能实现数据流;一、TOPCON 全站仪构造简介图1为宾得全站仪PTS-V2 ,图2为尼康C-100 全站仪,图3为智能全站仪GTS-710,图4为蔡司Elta R系列工程全站仪,图5为徕卡TPS1100系列智能全站仪。
全站仪的基本组成全站仪,即全站型电子速测仪,是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统,测量结果能自动显示,并能与外转设备交换住处的多功能测量仪器。
由于全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化,所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或简称全站仪。
从总体上看,全站仪有下列两大部分组成:(1)为采集数据而设置的专用设备:主要有电子测角系统,电子测距系统,数据存储系统,还有自动补偿设备等。
(2)过程控制机:主要用于有序地实现上述每一专用设备的功能。
过程控制机包括与测量数据相联接的外转设备及进行计算、产生指令的微处理机。
3、全站仪保管的注意事项3.1仪器的保管由专人负责,每天现场使用完毕带回办公室;不得放在现场工具箱内。
3.2 仪器箱内应保持干燥,要防潮防水并及时更换干燥剂。
仪器必须放置专门架上或固定位置。
3.3 仪器长期不用时,应以一月左右定期取出通风防霉并通电驱潮,以保持仪器良好的工作状态。
3.4 仪器放置要整齐,不得倒置。
4、使用时应注意事项:4.1 开工前应检查仪器箱背带及提手是否牢固。
4.2 开箱后提取仪器前,要看准仪器在箱内放置的方式和位置,装卸仪器时,必须握住提手,将仪器从仪器箱取出或装入仪器箱时,请握住仪器提手和底座,不可握住显示单元的下部。
切不可拿仪器的镜筒,否则会影响内部固定部件,从而降低仪器的精度。
应握住仪器的基座部分,或双手握住望远镜支架的下部。
仪器用毕,先盖上物镜罩,并擦去表面的灰尘。
装箱时各部位要放置妥帖,合上箱盖时应无障碍。
4.3 在太阳光照射下观测仪器,应给仪器打伞,并带上遮阳罩,以免影响观测精度。
在杂乱环境下测量,仪器要有专人守护。
当仪器架设在光滑的表面时,要用细绳(或细铅丝)将三脚架三个脚联起来,以防滑倒。
4.4当架设仪器在三脚架上时,尽可能用木制三脚架,因为使用金属三脚架可能会产生振动,从而影响测量精度。
4.5 当测站之间距离较远,搬站时应将仪器卸下,装箱后背着走。
全站仪使用教程全站仪型号规格全站仪即全站型电子测距仪,是集光、机、电为一体的高技术测量仪器。
它集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体,使测角操作简单化,可以准确方便高效完成多种测量工作,且可避免读数误差的产生,在控制测量、地形测量、地籍与房产测量、施工放样、工业测量及近海定位等广泛应用。
一、全站仪是什么全站仪,即全站型电子测距仪(Electronic Total Station),是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器,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。
与光学经纬仪比较电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘,将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数,使测角操作简单化,且可避免读数误差的产生。
因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作,所以称之为全站仪。
广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。
全站仪能自动地测量角度和距离,并能按一定程序和格式将测量数据传送给相应的数据采集器。
全站仪自动化程度高,功能多,精度好,通过配置适当的接口,可使野外采集的测量数据直接进入计算机进行数据处理或进入自动化绘图系统二、全站仪原理全站仪工作原理全站仪主要由测角系统、测距系统、数据处理系统及通讯接口、键盘、电源等部分构成,其中,测角系统用于完成测角功能;测距系统用于完成测距功能;数据处理系统用于完成对数据的自动记录功能;通讯接口用于将内存与计算机连接起来,实现双向信息传输;键盘用于在测量过程中输入数据或操作指令;电源用于给全站仪提供工作所需能量。
除此之外,全站仪还可根据需要接入同轴望远镜、双轴自动补偿系统等辅助设施,以增加其可完成功能。
全站仪测距原理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。
什么是全站仪全站型电子速测仪简称全站仪,它是一种可以同时进行角度(水平角,竖直角)测量,距离(斜距,平距,高差)测量和数据处理,由机械,光学,电子元件组合而成的测量仪器.由于只需一次安置,仪器便可以完成测站上所有的测量工作,故被称为"全站仪".全站仪的结构全站仪上半部分包含有测量的四大光电系统,即水平角测量系统,竖直角测量系统,水平补偿系统和测距系统.通过键盘可以输入操作指令,数据和设置参数.以上各系统通过I/O接口接入总线与微处理机联系起来.微处理机(CPU)是全站仪的核心部件,主要有寄存器系列(缓冲寄存器,数据寄存器,指令寄存器),运算器和控制器组成.微处理机的主要功能是根据键盘指令启动仪器进行测量工作,执行测量过程中的检核和数据传输,处理,显示,储存等工作,保证整个光电测量工作有条不紊地进行.输入输出设备是与外部设备连接的装置(接口),输入输出设备使全站仪能与磁卡和微机等设备交互通讯,传输数据.全站仪的操作方法不同型号的全站仪,其具体操作方法会有较大的差异.下面简要介绍全站仪的基本操作与使用方法.1.全站仪的基本操作与使用方法1)水平角测量(1)按角度测量键,使全站仪处于角度测量模式,照准第一个目标A.(2)设置A方向的水平度盘读数为0°00′00〃.(3)照准第二个目标B,此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角.2)距离测量(1)设置棱镜常数测距前须将棱镜常数输入仪器中,仪器会自动对所测距离进行改正.(2)设置大气改正值或气温,气压值光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化,15℃和760mmHg是仪器设置的一个标准值,此时的大气改正为0ppm.实测时,可输入温度和气压值,全站仪会自动计算大气改正值(也可直接输入大气改正值),并对测距结果进行改正.(3)量仪器高,棱镜高并输入全站仪.(4)距离测量照准目标棱镜中心,按测距键,距离测量开始,测距完成时显示斜距,平距,高差.全站仪的测距模式有精测模式,跟踪模式,粗测模式三种.精测模式是最常用的测距模式,测量时间约2.5S,最小显示单位1mm;跟踪模式,常用于跟踪移动目标或放样时连续测距,最小显示一般为1cm,每次测距时间约0.3S;粗测模式,测量时间约0.7S,最小显示单位1cm或1mm.在距离测量或坐标测量时,可按测距模式(MODE)键选择不同的测距模式.应注意,有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高,显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差.3)坐标测量(1)设定测站点的三维坐标.(2)设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角.当设定后视点的坐标时,全站仪会自动计算后视方向的方位角,并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角.(3)设置棱镜常数.(4)设置大气改正值或气温,气压值.(5)量仪器高,棱镜高并输入全站仪.(6)照准目标棱镜,按坐标测量键,全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标.全站仪的特点〈1〉、仪器操作简单,高效。
全站仪,即全站型电子速测仪(Electronic Total Station)。
是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器,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。
因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作,所以称之为全站仪。
广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。
全站仪有中纬,徕卡,宾得,天宝,索佳,拓普康,欧波,科力达(国产)等品牌索佳是世界上历史最悠久的专业测绘仪器制造商,成立于1920年,原名测机舍,1943年,测机舍在东京证券市场上市,成为全球知名的专业测绘仪器制造商,1992年为了适应全球化的发展,测机舍更名为株式会社索佳。
2008年,为了实现成为全球第一的专业测绘仪器制造商的目标,索佳公司与拓普康公司实施合并经营,并更名为株式会社索佳·拓普康。
·索佳130R系列全站仪(SET1130R3·SET2130R3·SET1130R·SET2130R)∙装载了索佳独创的RAB(Random Bi-di-rectional code)编码的绝对数码度盘;∙采用索佳独创的先进光学系统。
信号由物镜中部发射,并由周围部分均等接收;∙测距激光束极为细小,可以实现高精度的“点测”;∙超远距离高精度测量,单棱镜测程达5000米;无协作目标测量超过350米∙其IP66的防水防尘性能可以有效的防止水和灰尘的渗入;∙超大内存(10000点)、10个文件;可选择使用存储卡∙可选配红绿光导向功能,光照范围达150米∙FOF传感器(专利),可进行无线遥控键盘操作∙密码功能∙三轴补偿器使测角更加稳定可靠;∙全数字键盘和方便操作的快捷键、软键;∙高效率的测量应用程序,内置有道路测量软件(中桩反算、圆曲线计算、缓和曲线、直线计算等)对边测量、悬高测量、放样测量、面积测算、建筑物面测量、偏心测量等使您随时随地解决各种测量难题。
全站仪的分类有哪些及解决方案全站仪的分类有哪些?一、按其外观结构分1、积木型早期的全站仪,大都是积木型结构,即电子速测仪、电子经纬仪、电子记录器各是一个整体,可以分别使用,也可以通过电缆或接口把它们组合起来,形成完整的全站仪。
2、整体型随着电子测距仪进一步的快捷化,现代的全站仪大都把测距,测角和记录单元在光学、机械等方面设计成一个不可分割的整体,其中测距仪的发射轴、接收轴和望远镜的视准轴为同轴结构。
这对保证较大垂直角条件下的距离测量精度特别有利。
二、按测量功能分1、经典型全站仪经典型全站仪也称为常规全站仪,它具备全站仪电子测角、电子测距和数据自动记录等基本功能,有的还可以运行厂家或用户自主开发的机载测量程序,其经典代表为徕卡公司的TC系列全站仪。
2、机动型全站仪在经典全站仪的基础上安装轴系步进电机,可自动驱动全站仪照准部和望远镜的旋转,在计算机的在线掌控下,机动型系列全站仪可按计算机给定的方向值自动照准目标,并可实现自动正、倒镜测量,徕卡TCM系列全站仪就是典型的机动型全站仪。
3、无合作目标性全站仪无合作目标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,无合作目标型全站仪具有明显优势,如徕卡TCR系列全站仪,无合作目标距离测程可达1000m,可广泛用于地籍测量,房产测量和施工测量等。
4、智能型全站仪(Robotic total station)在自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点缺陷,实现了全站仪的智能化,在相关软件的掌控下,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型全站仪等。
三、按测距仪测距1、短距离测距全站仪测程小于3KM,一般精度为±(5mm+5ppm),紧要用于一般测量和城市测量。
全站仪的分类全站仪是一种广泛应用于土地测绘、建筑工程、城市规划、水利工程、矿业等领域的高精度测量仪器。
根据其功能和性能的差异,可以将全站仪分为多种类型。
在本文中,我们将探讨几种常见的全站仪分类及其主要特点。
1. 机械式全站仪机械式全站仪是最早的全站仪,也是最简单的一种。
它通常由几个基础部件组成,包括望远镜、水平仪、测斜仪和底座。
机械式全站仪的准确度和可靠性较低,但价格相对比较便宜。
机械式全站仪通常用于简单的土地测量和建筑测量。
2. 电子全站仪电子全站仪是目前最常用也是最先进的全站仪类型,并且在各个行业中广泛应用。
它是一种高精度的测量仪器,具有较高的测量精度、速度和可靠性。
电子全站仪通常搭载面阵CCD、激光测距器和内置计算机等最先进的技术。
它能够实时显示测量结果,并且可以与其他工具和软件系统相连,以便更好地管理和分析数据。
电子全站仪具有多种功能和测量模式,包括单次测量、自由测量和追踪测量。
它还具有点测量、线测量和面测量等多种测量方式。
另外,电子全站仪还可以进行不同类型的测量,如水平测量、垂直测量、角度测量等,可以满足不同领域的需求。
3. 机电一体化全站仪机电一体化全站仪是机械式全站仪和电子全站仪之间的一种过渡类型。
它结合了机械式全站仪的简便性和电子全站仪的高精度测量技术。
机电一体化全站仪通常使用液晶显示屏来显示测量结果,它还具有程序控制和数据处理功能,可以存储大量数据,并且可通过电脑或其他媒体进行读取和分析。
机电一体化全站仪具有测量速度快、操作简便、扩展性高、操作稳定等特点。
另外,由于在设计时考虑到了机械部分和电子部分的相互整合,机电一体化全站仪具有更高的精度,但价格相对较高。
4. 全自动全站仪全自动全站仪是一种高科技全站仪,实现了全自动控制、自动瞄准、自动焦距、自动对蓝牙等多种功能。
全自动全站仪体积小巧、易于操作,但价格相对较高。
它可以实现非常精确的测量结果,并且可以减少操作者犯错误的机会。
全自动全站仪通常适合于大规模的土地调查和建筑工程中的需要。
全站仪分类
全站仪采用了光电扫描测角系统,其类型主要有:编码盘测角系统、光栅盘测角系统与动态〔光栅盘〕测角系统等三种。
一、全站仪按其外观结构可分为两类:
〔1〕积木型〔Modular,又称组合型〕
早期的全站仪,大都是积木型结构,即电子速测仪、电子经纬仪、电子记录器各是一个整体,可以别离使用,也可以通过电缆或接口把它们组合起来,形成完整的全站仪。
〔2〕整体型〔Integral〕
随着电子测距仪进一步的轻巧化,现代的全站仪大都把测距,测角和记录单元在光学、机械等方面设计成一个不可分割的整体,其中测距仪的发射轴、接收轴和望远镜的视准轴为同轴结构。
这对保证较大垂直角条件下的距离测量精度非常有利。
二、全站仪按测量功能分类,可分成四类:
〔1〕经典型全站仪〔Classical total station〕
经典型全站仪也称为常规全站仪,它具备全站仪电子测角、电子测距和数据自动记录等根本功能,有的还可以运行厂家或用户自主开发的机载测量程序。
其经典代表为徕卡公司的TC系列全站仪。
〔2〕机动型全站仪〔Motorized total station〕
在经典全站仪的根底上安装轴系步进电机,可自动驱动全站仪照准部和望远镜的旋转。
在计算机的在线控制下,机动型系列全站仪可按计算机给定的方向值自动照准目标,并可实现自动正、倒镜测量。
徕卡TCM系列全站仪就是典型的机动型全站仪。
〔3〕无合作目标性全站仪〔Reflector-less total station〕
无合作目标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展测量,无合作目标型全站仪具有明显优势。
如徕卡TCR系列全站仪,无合作目标距离测程可达1000m,可广泛用于地籍测量,房产测量和施工测量等。
〔4〕智能型全站仪〔Robotic total station〕
在自动化全站仪的根底上,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,全站仪进一步克制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型全站仪等。
三、全站仪按测距仪测距分类,还可以分为三类:
〔1〕短距离测距全站仪
测程小于3KM,一般精度为±〔5mm+5ppm〕,主要用于普通测量和城市测量。
〔2〕中测程全站仪
测程为3-15km,一般精度为±〔5mm+2ppm〕,±〔2mm+2ppm〕通常用于一般等级的控制测量。
〔3〕长测程全站仪
测程大于15km,一般精度为±〔5mm+1ppm〕,通常用于国家三角网与特级导线的测量。
自动陀螺全站仪
由陀螺仪GTA1000与无合作目标全站仪RTS812R5组成的自动陀螺全站仪能够在20分钟内,最高以±5″的精度测出真北方向。
GTA1800R这款仪器实现了陀螺仪和全站仪的有机整合,GTA1000陀螺仪上架于RTS812R5系列全站仪。
GTA1800R在全站仪的操作软件里实现和陀螺仪的通讯轻松完成待测边的定向。
GTA1800R可以实现北方向的自动观测,免去了人工观测的劳动量和不确定性。