全站仪的误差分析

- 2020-02-18-

  全站仪笔直度盘由主光栅、指示光栅、指示光栅座、轴和轴套组成,在笔直度盘安装过程中会发生竖盘方针差和水平轴歪斜差错。竖盘方针差是因为固定指示光栅安装不正确引起的,是指当视准轴水平时,笔直度盘读数不为90度。安装好笔直度盘后,将仪器放在仪器墩上,照准与仪器大致同高的平行光管无穷远处的方针,用盘左、盘右观测方针的天顶距。则盘左:α=90°-L+I;盘右:α=R-270°-I得I=1/2(L+R-360°)若方针差I超越规定的限差,则进行校对,校对分为两种:一种是机械校对,一种是通过软件校对。机械校对,松开指示光栅座与支架连接的4个螺钉,旋转调整指示光栅座,再次进行盘左盘右丈量计算方针差,直到满足需要停止。软件校对:发动仪器的方针差校对程序,按显示屏提示,盘左、盘右照准平行光管,提取方针差差值并存储,经上述校对后,仪器显示的角度为校对方针差后的值,即方针处于正确安装方位时的值。水平轴歪斜差错是因为支撑水平轴二支架的高度不等高形成的,当水平轴歪斜时会对水平角的丈量有很大影响、在竖轴铅直,视准轴与水平轴笔直的前提下:

  ①以水平轴中心O为圆心,恣意长为半径作球,HH1代表水平轴水平方位,H′H1′代表水平轴歪斜之角时的方位,竖直角度在H1一侧,水平轴绕竖轴旋转时,在各个方位上的歪斜角β是不变的。②当水平轴水平时,照准方针T,则笔直照准面是OZTM′,它在水平度盘上读数为M′,假如水平轴歪斜β角,当视准轴指向天顶时,视准轴就不会在正确的OZ方位,而移至OZ′方位,用这样的视准轴去照准方针T时,照准面为歪斜面OZ′TM,在水平度盘的读数为M。弦长MM′=△β就是水平轴歪斜差错对方向读数的影响。作OZM笔直面,在球面三角形ZTM中,ZT=Z,LZMT=β,TM≈α,LTZM=△β,则由球面笔直角公式:sin△β=sinβ/sinz*sinα又因为β和△β为小角度,可得△β=βtgα,这就是水平轴歪斜差错对水平角影响的关系式。对水平轴的歪斜差错的检定选用平、低(高)点法来检定:在室内选定两个点,一个高于水平视野,一个低于水平视野,且笔直角满足α高=-α低,当观测高点时:(L-R)高=2L/cosα高+2β*tgα高当观测低点时:(L-R)低=2L/cosα低+2β*tgα低因α高=∣α低∣;则β=1/2(C高-C低)cotα当选用平、高读时,只要将(L-R)平=2C与(L-R)低=2L/cosα低+2β*tgα低具体操作根据软件提示,盘耷拉、盘右分别照准水平平行光管,求解视准轴差错和指示差β1,再盘左、盘右照准点平行光管,求解视准轴差错和方针差β2,这时可根据上述公式求得水平轴歪斜差错。当水平轴歪斜差错过大时,可通过调整笔直度盘上的指示光栅座同支架的相对方位来校对,也可根据软件进行补偿。


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