全站儀原理及其應用黃石職業(yè)技術學院薛海兵高差角度距離傳統(tǒng)方法→水準儀→經(jīng)緯儀→鋼尺→自動安平水準儀→電子水準儀→電子經(jīng)緯儀→光電測距儀→全站儀測量的主要任務：測定和測設全站儀與經(jīng)緯儀相比

機械經(jīng)緯儀光學經(jīng)緯儀全站儀4主要內(nèi)容1、全站儀概述2、全站儀發(fā)展的幾個方向3、全站儀應用工程介紹4、全站儀測距原理與操作5、全站儀測角原理與操作6、全站儀測坐標原理與操作7、全站儀外業(yè)相關操作8、全站儀導線測量內(nèi)業(yè)平差計算5全站儀測量

全站型電子速測儀是由電子測角、電子測距、電子計算和數(shù)據(jù)存儲等單元組成的三維坐標測量系統(tǒng)，能自動顯示測量結(jié)果，能與外圍設備交換信息的多功能測量儀器。由于儀器較完善地實現(xiàn)了測量和處理過程的電子一體化，通常稱之為全站型電子速測儀（ElectronicTotalStation）簡稱全站儀。全站儀的基本結(jié)構組合式全站儀：組合式結(jié)構的全站儀是由測距頭、光學經(jīng)緯儀及電子計算部分拼裝組合而成。整體式全站儀:整體式結(jié)構的全站儀是在一個機器外殼內(nèi)含有電子測距、測角、補償、記錄、計算、存儲等部分，將發(fā)射、接收、瞄準光學系統(tǒng)設計成同軸，共用一個望遠鏡，角度和距離測量只需一次瞄準，測量結(jié)果能自動顯示并能與外圍設備雙向通訊。

組合式全站儀

整體式全站儀

全站儀的基本組成及結(jié)構：全站儀的基本組成補償部分測角部分測距部分CPUI/O接

口中央處理器輸入輸出電源顯示屏鍵盤全站儀的精度及等級全站儀的精度全站儀是由光電測距、電子測角、電子補償、微機數(shù)據(jù)處理為一體的綜合型測量儀器，其主要精度指標是測距精度和測角精度。如SET500全站儀的標稱精度為：測角精度=±5〞；測距精度=±（3+2ppmD）mm。全站儀的等級國家計量檢定規(guī)程（JJG100－94）將全站儀準確度等級分劃為四個等級。組成部分Carryinghandle手柄Sightingcollimator粗瞄鏡Opticalplummettelescope光學對中器Operatingkey操作健Levelingscrew整平腳螺旋Objectivelens物鏡Displayunit顯示器Base基座Horizontalmotionclamp,Horizontaltangentscrew水平制動、微動螺旋Battery電池Verticalmotionclamp,Verticaltangentscrew豎直制動、微動螺旋Connector計算機連接插口Telescopefocusingknob調(diào)焦手輪Telescopeeyepiece目鏡Platelevel管水準器Circlelevel圓水準器組成部分棱鏡Singleprismsystem單棱鏡組Miniprism微型棱鏡Tripleprismsystem三棱鏡組WoodTripod木腳架AluminumTripod鋁腳架腳架CompressionLock擰式鎖緊機構QuickLock握式鎖緊機構TwistLock擰式鎖緊機構Graduation刻度QuickLock握式鎖緊機構CircleLevel圓水準器PrismPole

對中桿Bipod

支架棱鏡桿Diagonaleyepiece彎管目鏡Throughcompass管狀指南針Solarfilter太陽濾光鏡Solarreticle太陽十字絲其它附件SuperiorBasicFunctionforMeasuringDistance&Angle

強大的測距、測角功能IncreasedInternalMemoryforDataStorage

大容量內(nèi)存Dual-AxisCompensator

雙軸補償器CompactandLightWeight

小巧輕便WaterproofIPX6!!

防水等級達IPX6EasytoUse

容易使用主要特點WaterproofIPX6!!

IPX6Definedas"Waterprojectedinpowerfuljets"againstenclosurefromanydirectionshallhavenoharmfuleffects.

從任何方向用水龍頭噴射不會造成影響防水角度測量距離測量坐標測量測量儀器發(fā)展的幾個方向1、長測程無棱鏡技術2、高度集成化技術3、WinCE可視化技術4、與圖像技術相結(jié)合5、全自動化6、國產(chǎn)化無棱鏡載測距離抬的起源199打7年，溫徠卡橫率先溜推出維了無彈棱鏡渡測距炒全站車儀，嘉測程80米。1、長測城程無棱門鏡技術200扒4年，迎拓普幣康開銅創(chuàng)了率無棱郵鏡測棍量的已新紀沖元，12蠢00米無棱窩鏡測距映，20釀06年又研充發(fā)了200左0米無播棱鏡沫測程紙的技允術實測距露離：10斥60乒.3臨92硬m成都西卡藏飯店全中評文數(shù)齒字鍵授脈沖匆全站委儀：GTS怖-30異00L辭N測量豆對象：遠處建元筑物2、高犯度集雞成化弊技術隨著所網(wǎng)絡GPS的發(fā)抄展，20番05年，姨徠卡醉率先袍提出慰了高先度集衡成化塑的全演站儀挪，徠善卡sma術rt最sta團tio只n3、WI脹ND筆OW銹S可視化著技術拓普茶康GT敞S-貍72梯0天寶S6賓得W-艱80排0南方NT賢S-盜96紋0PC機Win趁dow獸s操作系港統(tǒng)的小型化全中極文圖形化操作拆界面具有標萍準Wi眨nC獅E二次開墓發(fā)功能免費夫全面纏開放二次免開發(fā)指令Wi污nd傭ow且s蜻CE操作平束臺應用軟戶件：隧很道斷面每測量軟剩件TO趕PT對un彎ne峽lGPT船-70再00機載軟泊件在野外哥顯示超第欠挖內(nèi)置破兩臺何數(shù)碼像相機矩：廣揚角數(shù)臂碼相概機（Wi筆de）、長餓焦數(shù)碼伐相機（Fi受nd陵er）4、與圖苗像技術席相結(jié)合地形測索繪放樣拓普康業(yè)領先技惡術彩屏Wi記nC嘆E智能違脈沖范圖像孔全站屢儀GPT酷-70拘00i圖像我全站振儀分腔別安父置在敬兩個錢測站仙上對洽準目些標進南行攝葛影，輕獲得顏一個外立體美像對丙。由歌于已晃知方響位元儲素，霜可以制對此田立體軌象對單進行傍立體揮量測低精平度測椒量模琴式：豬使用GP創(chuàng)T-惕70知00截i拍攝的燙廣角影兇像和PI-娃300背0進行厲三維骨測量巡壽，無漂需定死向。高精度釋測量模也式：使忍用數(shù)碼碧相機拍種攝的影競像和PI睛-3蘇00買0進行燃三維霞測量櫻。GP去T-煌70挨00維i作為測壩量工具妥進行野外患定向陜。先進的花三維影團像量測掌軟件快速貴進行偏數(shù)字弱三維碑建模TIN格網(wǎng)模艘型紋理毯貼圖巡壽后的串模型PI-線300碧0建模等高線使用數(shù)寧碼相機經(jīng)拍攝像控衛(wèi)點測施量4、與拿圖像歇技術用相結(jié)淡合5、全自愉動化新的時尚彩色面板GPT社-90鴿00AFC區(qū)-2嗽00RC虛-3內(nèi)置2.4GHz電臺快速伺服馬達高亮度WindowsCE彩色顯示屏超遠無棱鏡測距2000m!超長有棱鏡跟蹤1000m!520MHz處理器內(nèi)置2.4GHz電臺WindowsMobile5.0PPC內(nèi)置藍牙支持W-LAN小巧,園形設計400m快速鎖定范圍拓普筍康領才先技串術GP勉T900錯0系列測分量機器掙人拓普核康領件先技未術GPT賣9000系列測攏量機器鬧人一體化隨設計更小巧江、輕便更快速效、更遠自動虹照準墾棱鏡自動箏跟蹤懷棱鏡拓普你康領靠先技畫術GPT美9000系列測廟量機器臟人全站希儀的葡無合縫作目顆標測致距有的時腦候，在惱目標點蠢上要擺滋反射棱殿鏡是比梯較麻煩蔥的，甚庭至是不控可能的踐，此時努要測距槳怎么辦訂呢？現(xiàn)在有同軸型的全站賺儀，可讀以無合作麥目標測潑距，即所謂弊的“測鄙站”單椒人測量巴系統(tǒng)。39全站限儀的至自動禾控制遠離測旨站的幾我種測量良操作方畢式：（1）計堪算機趕在線巧控制Ge米oC閥OM方式（2）機稿載軟岸件控違制Geo構BAS自IC方式40超站暢儀徠卡GLP約S：精確典自動并定位撒和定座向的卻儀器通。全站儀爪（激光里測距）陀螺素儀GPS測量機偉器人的振來臨！度盤讀素數(shù)自動威化！目標厭照準稀自動德化！基座聽安平圾自動判化！儀器襲對中吹自動皂化？儀高拍量取黎自動紀化？Le稿ic裝a宮Vi盯va徠卡GLP終S：精確自順動定位雅和定向鞠的儀器廢。支持中挽國北斗兩衛(wèi)星系屆統(tǒng)可組合孤成手持GP公S、超僵站儀濁、鏡攜站儀GP捷S+全站儀GT恰S-奪10跡0N系列—拓普康插普及型槽數(shù)字全奏站儀主要胃特點志：1、主叨要部勾件完扁全進鴿口2、絕對至編碼度管盤3、長效圾電池4、大內(nèi)摧存，240辱00點5、多淚種應盟用軟吃件6、國蒼產(chǎn)化TO秧PC德ON拓普康AP-膨LIAGT山P咽80躬00GTS喪81摟0全站儀女的主要盯品牌LE令IC消A徠卡TPS戴11既00TCA欠20吩03TP訴S醒40前0全站通儀的嘆主要粉品牌SOK柱KIA索佳SET請41何20SET衰61稍0SE姻T旨41奮10倘R全站儀束的主要傲品牌NI蓄KO叮N尼康NPL夸82勸1NPL釣35礎0C展10債0全站儀超的主要邊品牌ZEI巨SS蔡司EL鬼TA斑SELT輕ACELT遺AR全站儀敘的主要末品牌SOU控TH南方NT衣S-痰96悉0rNTS僑-37稈2rNTS運-35徒2r全站儀轉(zhuǎn)的主要逗品牌全站染儀用急于道盜路工值程全站盒儀用先于道揭路工倦程測量尤學第赴四章全站儀沸在橋梁防工程中模應用全站儀殿用于電彎力系統(tǒng)憤測量§4嗽.4加全站鉛儀測返量系枕統(tǒng)應傻用舉爽例1、她大壩及邊坡?lián)毂O(jiān)測全站儀槐測量系兄統(tǒng)應用帶舉例自動述變形倚監(jiān)測農(nóng)系統(tǒng)—AD題MS章?lián)緝x顯測量系津統(tǒng)的開根發(fā)與應部用3杜自動變綁形監(jiān)測系統(tǒng)自動凈變形圍監(jiān)測系統(tǒng)—ADM矩S2、大涂橋變脈形監(jiān)奏測3、地鐵牢變形監(jiān)序測全站儀蝴的測距慮原理電磁波琴測距是用電釘磁波（宿光波或佩微波）正作為載問波傳輸棍測距信謹號以測沒量兩點閉間距離武的一種堡方法。根據(jù)殼載波施的不駁同可續(xù)分為期：1、光籮電測謙距（躺可見礎光、賽紅外章光、丙激光正）2、微波咱測距（評無線電難波、微壟波）測距牛儀分象類（一）闖按光翅源分類（按其所兵采用的掃載波）1.微波舉測距工儀(mi寫cro受wav故eE引DM顯ins擋tru射men信t)：用微茫波段無今線電波亂作為載眾波;2.激光測耐距儀(la歉ser柿ED將Mi苗nst陸rum腦ent們)：采慨用固首體激弓光器初、氣墊體激晨光器宋或半繁導體格激光艱器發(fā)揚出的發(fā)方向脹性強暗、亮免度高沾、相排干性倘好的賭激光絕作光襖源；3.紅外測恨距儀(i薯nf匙ra麻re貞d舌ED啄M添in家st銳ru奴me就nt煮)：采雙用砷烤化鎵攪發(fā)光傘二極援管發(fā)溫出不高可見念的紅此外光糠作光濕源，λ＝0.列85～0.9判3μm.激光款測距功儀、穴紅外犁測距允儀又統(tǒng)稱圾為光電測膀距儀。微波旨和激狐光測泊距儀廉多屬刊于長問程測翠距，丘一般由用于刪大地旦測量匆；紅你外測堅距儀房誠屬于須中、照短程仆測距益儀(測程為15粗km以下)，工漲程測傅量等夜。202麗3/5眼/1測量學仍第四章58(二)按測廟程分湯類1.短程光是電測距梳儀：測程小閑于3公里，券用于工蔑程測量黎。2.中程光康電測距裹儀：測程槍為3～15公里，沙通常用逢于一般鹽等級控身制測量侵。3.遠程捆光電值測距普儀：測程悅大于15公里，弟通常用糠于國家照三角網(wǎng)攀及特級恨導線.(三）拳按測距割精度分頓類測距戒精度百按1公里恢測距再中誤條差(即mD=駝A+BD,當D=1k峽m時),劃分搭為3級:Ⅰ級：mD≤5m匠m；Ⅱ級：5mm擔<mD≤1苗0m艙m；Ⅲ級：10隊mm萍<mD≤2級0m旨m。其中：A為固定純誤差，握以mm為單苦位；B為每吳公里甚的比杠例誤披差系酬數(shù)，硬以mm煮/k申m為單坡位；D為測盆距邊燥長，局以km為單當位。19仙67年第13屆國股際計忠量會油議定程義:1秒是相宋應于銫少原子基蘇態(tài)的兩遮個超精糞細能量蘋級間的援躍遷輻顯射的91侵92向63斷17絕70個周偉期的的時間.19法83年第17屆國際界計量會屬議定義:1米是嬸光在途真空伯中于1／29案97音92歇45貧8秒的時獨間間隔謀內(nèi)所經(jīng)四路徑的宏長度.AB兩點距待離：D＝c·t/2式中c——電磁波廊信號在判大氣中末的傳播千速度，其腎值約至為c≈3席×108米/秒。t—測量2D所需的袋時間。一、主光電拌測距桂原理w測量距煩離的精疑度將主禁要取決恩于測量蠶時間拖的精折度w在電偷子測必距中意測量徐時間粗一般客采用竊兩種只方法(1)直接測雀定時間：如電子隨脈沖階法(美：墓最先糞進僅肢達到±0.3縣m的精盈度）(2)間接遲的測驚定時迅間：相位法(通過測牌量電磁范波信號字往返傳糊播所產(chǎn)扣生的相睡位移來限間接的受測定時昨間)。測定t方法際有①倚直接畜測時班：脈比沖式諒測距板儀②間列接測身時：揪相位科式測液距儀1、脈蜓沖式演測距萬原理計數(shù)顯示電子門時標脈沖觸發(fā)器脈沖發(fā)射脈沖接收反射器DBA特點：直接悠測時原一類歪測距拉儀稱怎為脈懲沖式謙測距電儀，叮該儀辨器因碑其精柜度較勢低，款通常許只用聽于精穩(wěn)度較得低的叉遠距莖離測悟量、安地形嘩測量池和炮車瞄雷群達測伯距。2、相賊位式相位式模光電測鵲距儀是兩將發(fā)射靠光強調(diào)段制成正弦獄波的星形式糟，通商過測猶量正餓弦光譜波在油待測醉距離上惰往、施返傳乞播的批相位討移來匯解算旱時間各。將返婆程的黎正弦霸波以術棱鏡爆站為賭中心煌對稱展開縱后的沈圖形吉：2、相位耕式測距濕原理公壺式它是用鏡一種連恥續(xù)波作亮為“運輸歸工具”（稱為胖載波）蝕，通過通一個調(diào)溉制器使旦載波的課振幅或伯頻率按怕照調(diào)制海波的變澇化做周遵期性變蒸化。測食距時，搜通過測等量調(diào)制殃波在待鋸測距離捎上往返鬧傳播所豈產(chǎn)生的姨相位變園化，間雄接地確什定傳播盯時間t，進銷而求甘得待衣測距何離D。設調(diào)制波在距離D往返一次產(chǎn)生的相位變化為調(diào)制信號一個周期相位變化為2π，則調(diào)制波的傳播時間t為：設調(diào)算制信典號為較正弦今信號吼，冶包矛含2π的整漠倍數(shù)N2π，和畢不足2π的尾慚數(shù)部佛分ψ，即熟：單位長稠，“測胳尺”，妖“電子卵尺”相位屠式測堤距儀保是用瓶長度蠢為u的“測尺”去量器測距槽離，償量了N個整尺米段加上浪不足一避個u的長劑度就都是所喘測距推離。1）儀優(yōu)器常夕數(shù)改緒正（測距儀令的乘常仙數(shù)R和加常仁數(shù)K）加常數(shù)K=隆L–售L待′（mm）乘常愉數(shù)R的單勤位是mm/吊km對于東觀測貢值為L′的距賺離，承其常霜數(shù)改梯正值捉為：三、距買離計算2）堵傾斜碌改正L——經(jīng)過常塊數(shù)改正領和氣象舞改正后斷的斜距劫；α——經(jīng)緯儀在測定的墳測線豎報直角。（1）設比置——測距、炸坐標、獵放樣前潮。1）棱鏡口常數(shù)的敏設置。棱鏡糾常數(shù)=0（原配梨棱鏡）困，=-情30炸mm（國產(chǎn)唇南方棱像鏡）2）大氣化改正數(shù)岸（乘常區(qū)數(shù)）設圈置。輸入測復量時的良氣溫、堅氣壓。全站按儀距糧離測頌量（1）功舉能：亡可測尸量平匆距、肯高差釀和斜射距（奴全站漆儀鏡端點至伏棱鏡中鏡點香間高值差及勁斜距美）（2）方岸法：柏照準丈棱鏡凡點，味按測猶距。全站儀(totalstation)反光棱鏡(reflector)S=cΔt/2測角論是由庭儀器靜內(nèi)集蛋成的電子小經(jīng)緯毅儀完成的窯。電子歲經(jīng)緯漠儀的孤測角外與光窩學經(jīng)狼緯儀羊主要晃不點初：電遣子經(jīng)絞緯儀贏采用鴉光電亭掃描圈度盤扮自動尚計數(shù)幼、自擦動數(shù)半據(jù)處縱理、拌自動糊顯示尿及儲喇存、土輸出睡數(shù)據(jù)追。電子經(jīng)劫緯儀的腔測角系厭統(tǒng)主要壩有三類：絕對式香編碼度喪盤測角、增量狗式光辨柵度扶盤測停角以及動態(tài)燒式（哈編碼竭、光帖柵度疤盤）嶺測角。全站榨儀的解測角魂原理電子度軌盤分類全站儀的測角原理靜態(tài)度盤測角動態(tài)度盤測角編碼度盤測角光柵度盤測角電子測藥角原理條碼度勾盤測角1、編冬碼度掏盤測父角原良理純二卸進制狡碼盤肌測角糟出現(xiàn)吸粗差榴的主洋要原何因是薄相鄰色兩個肚區(qū)域聽的碼遮道狀所態(tài)同侍時有乘幾個桂發(fā)生圈變化盯。葛我萊碼鋸使整荷個碼籠盤的車相鄰蜻碼道盟只有描一個弦碼道畢發(fā)生呈變化故，所收以也派稱為執(zhí)循環(huán)泊碼。編碼異度盤脆測角池原理主要特漁點：工四藝復雜雀、制作撥成本高密。徠卡尾靜態(tài)羊絕對吃讀盤曠掃描駕系統(tǒng)——條碼身度盤腥測角條碼是寇一組按捐一定編窮碼規(guī)則攤排列的列條、空鈴符號，賀用以表音示一定派的字符戶、數(shù)字另及符號密組成的塵信息。

電子度盤讀數(shù)系統(tǒng)條碼編碼CCD傳感器二極管棱鏡2、光柵打度盤測筍角原理光柵是用凍玻璃稠、樹棒脂或左含屬密制成熔的表貞面具浸有密塑集等支寬、禁等距捕線條因的光臣學元舅件。Wd莫爾干涉條紋主要特宴點：制墾作工藝臥相對簡早單。全站儀廈角度測薯量1．角蜓度測槐量（1）功能呀：測水拼平角豎直駛角（2）方侮法：亦與經(jīng)黎緯儀惜相同天。若要測炭出水平地角∠AO爪B，則：aobAOB瞄準A點——置零——瞄準B點，掏記下醬水平水度盤HR的大小紗。aobAOB當精度玩要求不寄高時——只需半射測回：步驟爽同用疊經(jīng)緯探儀操棟作aobAOB當精宇度要似求高挽時——可用飄測回六法：坐標測遠量（1）功脅能：測出屑目標漂點的(X,鋤Y,H蝕)（2）原理1)平面坐伯標（X，Y）測量舌原理全站解儀測堂坐標全站儀究高程測裳量原理后視點測站點待測霞量點P1)輸入測梯站X，Y，H，儀器袍高i，P點棱鏡棗高t。2)瞄準后銜視點，叨將水平漆度盤讀雄數(shù)設置旗為測站淺至后視術點的坐標方皆位角。3)瞄準再目標標棱鏡瓜點，錦按測套量鍵梅。全站恰儀測搞坐標闖方法未知點糾坐標的零計算和蒼顯示過灑程如下壞：測站街點坐慈標：(助N0村,E截0,亭Z0棗)；棱鏡捧高：R.遵HT；儀器腳高：INS傘.HT；定向點挺方位角渠：α；定向間點和目錫標點的河水平夾副角：β；坐標計算過程儀器中派心至棱君鏡中心須的坐標濫差n,藏e院,z由以鴨下公呆式得咐出：n場=毀HD撲×員c吼os玻(α凡+β傻)e=溉HD禮×si畫n(α番+β)z=可VD未知愉點坐鳴標N歷,朽E嘗,屠Z由以盤下公拋式得倘出：Ｎ＝限Ｎ０嫁＋ｎＥ＝診Ｅ０愁＋ｅZ圖=專Z0獄+進z社+乞I班NS降.H換T胃?R畜.H填T坐標測量外業(yè)示意圖全站儀漸的安置嚴與使用1）垂球曲法（對出中誤差句一般可乏小于3mm）垂球碰尖對葛準測抖站點米標志鑄中心役。1．對中歌：交（垂球洗法、伍光學咸對中枯法）使儀秩器中識心位霉于測嫂站點敲的鉛刑垂線詳上。（一）銷安置（對中與迷整平）862）光學非對中法西（對中紅誤差一敗般不大刷于1m栗m）貫光學對抬中器圓廣心與測現(xiàn)站點標斑志中心鉗重合光學我對點擋器對骨中步蒼驟：先將三嗚腳架踩儀緊后，勁裝上儀叢器用腳螺麥旋進優(yōu)行對概中，數(shù)然透后通貞過升該降三腳架揀使圓水民準器氣冬泡居中跌，這時，凝儀器續(xù)可能婆又不齊對中芽了，沈可稍微松罰動中驕心螺仍旋，攜在架性頭上創(chuàng)平移儀器店，使箱儀器判對中截。87光學對籃中器：為一鋼小型捏外調(diào)紡焦望澤遠鏡巷，當甩照準得部水霸平時朗，對買中器墓的視席線經(jīng)妥棱鏡撇折射創(chuàng)后的