对测距仪-全站仪加-乘常数检验的一些思考
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全站仪在测绘工程测量中的操作与校验要点引言全站仪作为一种高精度测量仪器,在现代测绘工程中起到了至关重要的作用。
它的使用可以大大提高测量的精确性和效率,因此熟练掌握全站仪的操作与校验要点对于测绘工程人员来说是至关重要的。
本文将从操作和校验两个方面论述全站仪在测绘工程测量中的要点,以求帮助读者更好地掌握和应用全站仪技术。
操作要点1. 水平校准在使用全站仪进行测量之前,首先需要进行水平校准。
水平校准的目的是确保全站仪所处位置的水平性,从而保证后续测量结果的准确性。
校准时需要使用全站仪自带的水平仪进行调整,将仪器调整到水平状态。
校准时应注意不要移动仪器,以免造成校准数据的失真。
2. 高度测量在使用全站仪进行测量时,需要对待测点的高度进行测量。
为了提高测量精确度,应注意以下要点:- 在测量之前,先检查全站仪的高度系数是否符合要求,并进行相应的调整。
- 在进行高度测量时,需要保持测杆的垂直状态,并确保测杆与全站仪光束之间的垂直度。
- 在多次测量时,应选取不同位置的控制点进行测量,以提高测量的可靠性和准确性。
3. 角度测量角度测量是全站仪测量的核心内容之一。
为了保证测量的准确性,应注意以下要点:- 在进行角度测量前,应先校准全站仪的仰角和水平角,以确保测量结果的准确性。
- 需要注意的是,在测量过程中要避免过度摆动或移动全站仪,以免影响测量结果。
校验要点1. 标准点测量为了验证全站仪的测量准确性,可以选择一些已知坐标的标准点进行测量。
比较测量结果和已知坐标,通过误差分析来评估全站仪的测量精度,并进行相应的调整和校正。
在标准点测量中,要注意保持测量条件的一致性,如同一测量参考系和相同的观测时间等。
2. 长度测量全站仪可以用于测量距离和长度,因此对于测绘工程来说,长度测量的准确性也是至关重要的。
在使用全站仪进行长度测量时,需要注意以下要点:- 在测量之前,应检查全站仪的距离范围和精度要求,并进行相应的设置。
- 测量时要注意保持测杆的垂直状态,并确保测杆与全站仪光束之间的垂直度。
文章编号:100723817(2005)0620034203中图分类号:P241 文献标志码:B再谈测距仪加、乘常数的检验叶晓明1 凌 模2 陈增辉3(1武汉大学测绘学院,武汉市珞喻路129号,430079;2中国地震局地震研究所,武汉市洪山侧路40号,430071;3广东省测绘器具检定所,广州市环市东路468号,510075)摘 要 以理论和数据再次阐明测距仪加、乘常数误差的概念和检定原理,指出了国家测距仪检定规程JJ G7032 2003的不足。
关键词 测距仪;乘常数;频率;误差 目前,国家测距仪检定规程JJ G7*******在JJ G703290的基础上进行了全新改版,不仅继续继承了JJ G703290对加、乘常数(专指测距仪或全站仪的测距加、乘常数,下同)不做误差定性和不做限差的缺陷,而且又将一个多年来学理界颇具争议的乘常数的频率检验法写入了规程。
关于对加、乘常数不做误差定性和不做限差的缺陷,已在论测距仪加、乘常数检验的地位和作用[1]中进行了评析,现单就乘常数的频率检验法进行分析。
1 经典加、乘常数基线比较检验法的思想来源从普遍采用的相位式测距原理得知,测距总误差由系统误差和随机误差两部分构成。
系统误差主要由光学零点误差、主振频率偏差、周期误差、幅相误差和相位不均匀误差等构成;随机误差则主要由线路噪声误差和电子测量原理误差等构成。
对于仪器界和计量人员来说,对仪器系统误差和随机误差的分离,才便于对仪器进行准确的精度评价并指导仪器的设计改良,一个简单的误差分布图是难以评价仪器各项精度性能优劣的。
因各项系统误差的规律不相同,且同时对测距总误差产生影响,于是用泰勒级数来描述,即系统误差为:x i=a+bD i+cD2i+…式中,D i为距离值。
考虑到本身是用于误差估计,在把周期误差单列测试后并对原始观测值D i进行周期误差改正的前提下,人们把系统误差x i的泰勒级数展开式的高次项进行了忽略处理(或者称为归并入了随机误差),考虑随机误差v i的测距总误差方程为:Y i=x i+v i=a+bD i+v i由此得出基线比较的检验方法的误差方程为:Y i=K+RD i+v i(1)式中,K为加常数误差,R为乘常数误差。
全站仪加常数、乘常数的检定对于全站仪测距功能的检定,《全站型电子测速仪检定规程》(JJG 100—2003)要求完全按照《光电测距仪检定规程》(JJG 703—2003)的规定进行。
规程中光电测距仪按测程分为短程、中程、长程,测距小于3km为短程测距仪,3km至15km为中程测距仪,测距大于15km至60km为长程测距仪,按出厂标称精度,归算到1km 的测距中误差计算,分为三级,见表4.8。
了解更多工程测量、仪器知识,关注”CORS测绘服务商“VX公众号全站仪的测距加常数和乘常数是全站仪测距功能中的两个重要参数,它影响全站仪的测距准确度,是全站仪测距检定部分的重要内容。
全站仪测距相位起算点与其在测距时的几何对中位置不一致称为仪器常数,仪器常数出厂时一般设置为0。
棱镜的测距信号反射等效面与棱镜杆几何中心不一致称为棱镜常数。
棱镜常数由仪器使用说明书给出,使用中输入仪器内存自动改正。
全站仪的加常数C就是由于这两种常数的变化或改正不完善所造成对距离测量的综合影响,故又称剩余加常数。
仪器的乘常数R是与距离成正比关系的固定误差系数,乘常数R主要是由测距信号频率偏移引起的,也与气象改正不彻底、发光管相位不均匀性等因素有关。
检定加常数C的方法很多,常用的有解析法、比较法等,乘常数R一般采用基线比较法检定。
本文先介绍三段比较法检定全站仪加常数,再介绍六段基线比较法进行全站仪乘常数的检定,求解时,将仪器的加常数C作为未知数,一并解算,即同时检定加常数和乘常数。
按规定,检定全站仪测距加常数,乘常数的标准差不应大于该仪器标称标准差的1/2。
1、三段比较法测定加常数选择一平坦场地,将长约60m至100m的直线分成三段,设置A、B、C、D共4个强制对中测量点,此4点应位于同一直线同一水平面上,偏离直线的距离不得大于1mm。
安置全站仪,往返测量AB、AC,AD、BC、BD、CD的距离。
加常数计算:C1 = AB + BC—ACC2 = AC + CD—ADC3 = AB + BD—ADC4 = BC + CD—BD了解更多工程测量、仪器知识,关注”CORS测绘服务商“VX公众号检定加常数时,如果输入了棱镜常数,则检定结果为剩余加常数,对观测值进行改正时,将棱镜常数与剩余加常数合并作为棱镜常数输入仪器。
全站仪使用中常见问题回答随着科技的进步,全站仪成为现代测量工程中不可或缺的重要工具。
作为一种高精度测量仪器,全站仪在各个领域都有广泛的应用,包括建筑工程、道路测量、资源勘测等。
然而,在使用全站仪的过程中,有时候会遇到一些常见问题。
下面将回答一些全站仪使用中的常见问题,希望对大家有所帮助。
1. 全站仪出现误差怎么办?全站仪出现误差是常见的问题,而这种误差可能是由多种因素引起的。
首先,要确保全站仪的校准是正确的,包括水平仪、垂直仪和方位仪的校准。
其次,要选择一个适当的环境进行测量,避免强烈的干扰物,如电磁场和金属物体等。
最后,要注意使用正确的测量方法和操作技巧,比如保持仪器水平、垂直和稳定等。
如果以上方法都无法解决问题,可能需要联系专业技术人员进行维修或更换。
2. 怎样才能提高测量精度?要提高全站仪的测量精度,可以从以下几个方面入手。
首先,保持仪器的正常使用和维护,比如定期清洁镜面、检查电池和充电等。
其次,选择合适的测量环境和条件,避免强烈的日光直射、强风和高温等。
另外,要注意测量方法和技巧的正确使用,比如将仪器稳定安置、减小随机误差等。
最后,要进行仔细的数据处理和分析,检查测量结果的合理性和一致性。
3. 怎样进行高程测量?全站仪可以进行高程测量,通常使用的方法是三角测量法。
首先,在测量现场选择两个已知高程点,然后使用全站仪测量这两个点之间的水平距离和垂直角度。
接下来,将这两个已知高程点的高程差和测得的垂直角度代入三角函数计算公式,可以求得待测点的高程。
需要注意的是,测量过程中要保持仪器的水平和稳定,避免因为姿势不正确或仪器晃动而造成误差。
4. 怎样进行方位测量?方位测量是全站仪的重要功能之一。
在进行方位测量时,首先需要设置一个参考方向,可以选择磁北、真北或其他已知方位。
然后,使用全站仪测量参考点与其他待测点之间的水平角度。
通过将测得的水平角度与参考方向的角度相加或相减,可以得到待测点相对于参考方向的角度。
全站仪配准和仪器常见调校问题解决方法全站仪是一种先进的测量仪器,能够在建筑、土木工程等领域中进行精确的测量和定位。
然而,使用全站仪时,有时会遇到配准和仪器调校的问题。
本文将介绍一些常见的配准问题和解决方法,以及仪器的常见调校问题和解决方法。
一、配准问题解决方法1. 重心调整:在使用全站仪时,有时会出现重心不准确的情况,影响测量结果的精确性。
可以通过调整仪器的重心位置来解决这个问题。
具体方法是将全站仪放置在水平平台上,使用平台上的调整螺丝将仪器调整到水平状态。
2. 水平仪调校:全站仪内置了水平仪,用于检测水平状态。
如果水平仪不准确,将会影响仪器的定位和测量结果。
为了保证水平仪的准确性,可以使用调校螺丝进行微调。
具体操作是将两个调校螺丝松开,然后转动水平仪,使其指示气泡位于中心位置,最后再将调校螺丝拧紧固定。
3. 方位仪调校:方位仪是全站仪的核心部件之一,用于测量方位信息。
如果方位仪不准确,将会导致仪器测量结果的误差。
为了调校方位仪,可以使用方位标杆进行校准。
具体操作是将方位标杆放置在参考点上,然后使用方位仪测量标杆的方位值,与实际标杆的方位值进行比对,最后通过调整方位仪来使二者一致。
二、仪器调校问题解决方法1. 视轴调校:视轴是全站仪用于观测目标的光学组件,其准确性直接影响测量的精确性。
为了调校视轴,可以使用目标板进行校准。
具体操作是将目标板放置在固定点上,然后通过调整视轴的焦距和位置,使目标板的图案清晰可见。
2. 距离测量调校:全站仪的距离测量模块是测量仪器的核心部件之一,需要定期进行调校以保证测量结果的准确性。
调校距离测量模块的方法有多种,其中一种常用的方法是使用反射器进行调校。
具体操作是在不同距离上放置反射器,然后通过测量距离值和反射器实际距离值的比对,来调整距离测量模块的准确性。
3. 自动补偿仪调校:自动补偿仪用于自动修正仪器在高低外力作用下产生的误差。
为了保证仪器的稳定性和准确性,需要进行自动补偿仪的调校。
全站仪测量心得体会全站仪测量心得体会范文我们有一些启发后,不如来好好地做个总结,写一篇心得体会,这样就可以总结出具体的经验和想法。
那么心得体会到底应该怎么写呢?下面是小编精心整理的全站仪测量心得体会范文,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
全站仪测量心得体会1十几天的暑期实习马上要结束了,面对着厚厚的一本实习报告,我感慨万分,在此,我写下这几天里的心得:一、要掌握过硬的基本理论知识我们的实习能够顺利进行的根源在于我们有过硬的基本理论知识,我们组的同学学习成绩都不错,平时学习也比较认真,男生、女生中的第一名都在我们这一组,实在是太棒了。
其他同学也都很棒,对仪器的使用十分正确和熟练,对数字处理特别认真,并且严格按照基本规定,如“误差的范围限制,由整体到局部,由控制到碎部”等稳步进行。
总之,大家平时的努力学习是这次实习得以顺利进行的基本保证。
二、要有敢于创新的精神虽然,我们平时感觉学习得不错,但是,到了动手实践的时候,我们开始真的是有点老虎吃天——无从下手。
不过,我们敢于实践,敢于摸索,勇于创新,终于,我们完成了一份又一份作业。
而我们的实习报告奇迹般得从无到有,从少到多,从简单到复杂再到完整,最终成为一份完美的答卷。
我为我们能够勇于实践、勇于创新的精神感到高兴、自豪。
在以后的工作中更应该好好利用这份财富!三、要有求真务实的实干精神在前两天的测量实习当中,我们为了赶进度,各项工作进行的都很快,没有及时处理数据,结果,到了测距里数据时,我们发现我们的数据根本不能用,然而,我们并没有放宽自己,我们大家一致要求重新再做,经过我们再三测量,我们终于得到了合理的数据,交了一份满意的作业。
我想,我们搞结构的人不只是在搞测量时一定要有求真务实精神,在搞任何工作都要有求真务实的精神。
只有这样才能做一名合格的建筑行业中的人才。
四、失败是成功之母,熟能生巧经过一次次的错误,一次次的重测,一次次的计算,我们对仪器的操作水平得到进一步得提高,测量的速度也在愈来愈快,数据的准确性越来越高。
对测距仪\全站仪加\乘常数检验的一些思考
摘要:本文介绍了测距仪、全站仪测距部分检定的内容及概念,着重强调了加、乘常数是什么范畴的概念,表达了应对检定规范中加、乘常数做出限制性要求这一观点。
关键词:测距仪,全站仪,加、乘常数,检验
Abstract: this paper introduces the ranger, tachometer ranging verification of the concepts and contents of, emphasized the add, by constant is what category concept, and expressed to add, by constant verification regulate a restrictive requirements this view.
Keywords: rangefinder, tachometer, add, by constant, inspection
中图分类号:TD687文献标识码:A文章编号:
O、引言
《计量法》首先明确了计量工作的直接目的就是保障计量单位的统一和量值的准确可靠,无论是在生产、经营还是科学研究等方面,计量工作都是维护正常社会经济活动的重要保证,确保其测绘仪器技术指标的准确尤为重要。
所以,我们要不断的完善检定规范中的检定方式以及内容以保障测绘成果的准确。
一、问题之所在
自上世纪光电测距仪问世以来,仪器加、乘常数(专指测距仪或全站仪的加、乘常数,下同)就凸显其重要性,因为它直接参与测量成果的改正,影响到测量成果的正确性。
因此检验的原理和方法就随即产生,然而直到今天,我们对加、乘常数仍然存在一些模糊的概念。
甚至有一些单位对加、乘常数每年检定出现的变动提出质疑。
先看我国计量检定规程JJG703-1990和JJG703-2003,我们可以从规程中看到周期误差、幅相误差、相位不均匀性误差等误差概念,但始终无法从检定规程文字中直接加以体会出加、乘常数是什么范畴的概念,似乎在把它界定为一个非误差的概念。
再看看相关规定,JJG703-1990中仅对加、乘常数检验作出了限制性要求,而这两代规程对加、乘常数本身的取值范围均没有作出任何限制规定,
就是说,我们国家的测距仪计量标准明确告之,只要加、乘常数的测量标准差符合限制性要求,测距仪(全站仪)的测距加、乘常数可以为任意值;且不同仪器可以千差万别,可以任意的无限的参差不齐!
二、检定方式
检定加、乘常数通常采用两种方式进行:室内方式和户外方式.室内检定方式的优点是温度、气压比较恒定,所以外界的干扰较小,而且距离比较短,建基线场比较容易。
户外检定的优点是由于基限比较长(一般在一公里之三公里)所以测距范围广,因此,测距值长、短兼而有之,不同距离数据都参与了加、乘常数的计算,能全面反映仪器的性能。
缺点是找到符合要求的场地较困难,检定过程对天气的要求较高。
我们现在采用的是三公里基线的户外检定方式。
三、加、乘常数概念的实质是误差
加、乘常数究竟是什么概念呢?加、乘常数就是仪器误差的概念。
显然,加、乘常数是完全符合测量值与真值差异属性这一判别要件,它们是测量值与真值差异的一种(规律)表现形式,就是周期误差是反映了误差的周期规律,幅相误差反映了误差的照准规律一样,加、乘常数误差分别反应的就是误差的加常量和成常量规律。
要说这些误差之间存在不同,那也仅仅限于规律的自身,而绝不存在与本质——测量值与真值的差异属性。
所以加、乘常数的误差地位当然就是一样,不应该有任何不同。
由于加、乘常数误差分别反映的是加常量规律和乘常量规律的误差,不是随机规律,所以加、乘常数误差当然也属于系统误差的范畴。
测距总误差分为二部分;一为随机误差:其中包括噪声误差、电子原理误差。
二为系统误差:其中包括加常数误差、乘常数误差、周期误差、幅相误差、相位不均匀性误差、频率误差。
实际上不论JJG-1990还是JJG-2003,其所引用的加、乘常数测试原理其实还是系统误差测试原理的经典方法——线性回归法,从它的误差方程式Yi=K+RDi+Vi就可以看出加常数K、乘常数R与真值误差Yi是从属关系(Di 为基线值、Vi为残差),加、乘常数是从真误差Yi中提取的误差分量,这本身从侧面还是证明了加、乘常数的误差地位的确凿性。
当然需要强调,加、乘常数误差大小的检验结果中还存有误差存在的(Mk 和Mr),误差的检验结果还存有误差,这是非常正常的,和加、乘常数本身就是误差的概念的论点没有不同。
结果是误差是一回事,结果中还有误差是另外一回事,之间没有因果逻辑,本文也不存在“因为检定结果还有误差,所以结果就是误差”这样的论证观点!
既然加、乘常数的误差地位确定,加、乘常数当然就不可以为任意值,就不可以不同仪器千差万别,就不可以任意的无限的参差不齐(请试想一下当仪器的加、乘常数取值范围成千上万时的景象)。
规程JJG703_2003对加、乘常数误差的检定结果(K、R)不做限制,而仅仅对其检验结果的误差(Mk、Mr)检验结果的可信度作限制,这显然存在一定的问题。
在从事检定工作二十多年之中,检定记录得出的结论,如果仪器加、乘常数偏大时,检验结果的误差(Mk和Mr)也大。
而且,每年检定结果变动很大,客户往往会提出很多质疑。
以前的仪器出现这种现象很多,随着仪器制造业的不断发展,近年来出现这种情况明显减少,而且会越来越好。
四、加、乘常数误差的形成根源及检验意义
加常数误差系由仪器的测距部(包括反射镜)光学零点和仪器的对点器不一致所造成的,它由仪器常数误差和棱镜常数误差两部分构成。
这就是加常数误差的原理性和根源。
乘常数误差系仪器时间基准偏差造成的,其源于光电测距仪是通过光速乘以时间差换算距离的原理,时间基准的成常量改正数必然传递到距离测量结果之中。
因为大部分的检定都在室外检定场进行的,所以在检定过程中,天气的因素:如温度、气压、湿度、能见度、风速都会对乘常数的结果产生一定的影响。
虽然加、乘常数误差的形成机理非常单纯,但仍然存有一些其它的误差源也能产生类似加、乘常数误差效果。
最典型的就是幅相误差和相位不均匀性误差。
还有气象参数误差、仪器内部的改正数等。
幅相误差产生加常数效果的机理是:当测距仪或全站仪内外光路光强调整的不一致时,内外光路测量的幅相误差也就不一致,不能完全实现内外光路的误差抵偿,从而给测量带来了附加固定误差。
幅相误差产生乘常数效果的机理是:由于信号强度随距离之单调变化,而单调变化的误差规律按照模型Yi=K+RDi+Vi进行拟合时当然可以产生显著的乘常数的。
但是,这种幅相误差导致的“乘常数”稳定性极差。
相位不均匀性误差产生乘常数效果的机理是:测距光斑随距离的增大而增大,不同距离时棱镜截取的光斑分量不一样。
距离近时,棱镜截取了大部分的光斑,测量的是大部分光斑的平均相位,有较好的混像效果,相位不均性误差体现的不明显;而距离较远时,截取了较小部分的光斑,测量的是较小部分的光斑的平均值,混相效果差,相位不均匀性误差体现明显。
这样相位不均匀误差也能产生随距离单调变化的误差效果,按照模型Yi=K+RD+Vi进行拟合,当然也可以产生显著性的乘常数的效果。