全站仪 - 图文

三、仪器各部件名称

粗瞄准器

物镜

仪器中心 标志

水平制动螺旋 水平微动 螺旋 光学对中器

显示屏 圆水准器 圆水准校正螺旋 整平脚螺旋

电池锁紧杆

望远镜把手 电池NB-30 目镜调焦螺旋 望远镜调焦螺旋 垂直制动 螺旋 目镜 垂直微动 螺旋

管水准器

数据通讯接口

显示屏 底板

基座固定钮

四、键功能

KTS-440 的键盘有28个按键，即电源开关键1个、照明键1个、软键4个、操作键

10个和字母数字键12个。

功能键

退出键 电源开关键 模式转换键 (SHIFT) 空格键

软键F1-F4 回退

键

·电源开关键

打开电源：按POWER 关闭电源：按住POWER 3秒钟。 ·照明键

回车键

按 打开或关闭显示窗口望远镜分划板照明。 ·软键

KTS-440显示窗的底部显示出软键的功能，这些功能通过键盘左下角对应的F1 至

F4来选取，若要查看另一页的功能按FNC 。

例如，仪器出厂时在测量模式下各软键的功能如下：

第一页： 名 称 平距(斜距或高差) 开始距离测量 切 换 置 角 参 数 选择测距类型(在平距、斜距、高差之间切换) 已知水平角设置 距离测量参数设置 功 能

第二页： 名 称 置 零 坐 标 放 样 记 录 功 能 水平角置零 开始坐标测量 开始放样测量 记录观测数据

第三页：

名 称 对 边 功 能 开始对边测量 后 交 菜 单 仪 高 开始后方交会测量 显示菜单模式 设置仪器高和目标高

操作键：

名 称 ESC FNC SFT BS SP ▲ ▼ ENT 功 能 取消前一操作，由测量模式返回状态显示 软键功能菜单，换页 打开或关闭转换(SHIFT)模式 删除左边一空格 输入一空格 光标上移或向上选取选择项 光标下移或向下选取选择项 光标左移或选取另一选择项 光标右移或选取另一选择项 确认输入或存入该行数据并换行

数字输入模式下：

名 称 1～9 ． +/- 功 能 数字输入或选取菜单项 小数点输入 输入负号

字母输入模式下：

名 称 STU GHI 1 ～ 9 ． +/- 圆水准器显示(详见“7.8、说明 倾角显示整平仪器”) 功 能 字母输入(输入按键上方的字母) 开始返回信号检测(详见“16.2 返回信号检测”) 注： 字母数字输入的具体方法请参见下一节。

五、字符输入

向KTS-440输入的工作文件名称、数据、代码等都是以字母或数字形式进行的。 字母或数字输入模式的转换借助于SFT键完成，当仪器处于字母输入状态时，“S”显示于显示窗右侧。

字母输入模式 ←SFT→ 数字输入模式

字母数字输入模式的操作如下所示：(例如：输入特征码JOBM2) 操作过程 ①进入字母输入模式。每一按键上定义有三个字母，每按一次，光标位置处将显示出其中一个字母，所需字母出现后，按光标移至下一待输入字母位置 (若两次输入的字母不在同一按键上，也可不用按，直接按下一按键即可) ②进入数字输入模式，进行数字输入。 ③输入完毕后，进行存储。 将 字母键 + 操作键 显示 内存. 特征码键入 代码： JOB S SFT 内存. 特征码键入 代码： JOBM2 S 内存.特征码 1、 键入特征码 2、 删除特征码 3、 查阅特征码 4、 删除全部

六、显示符号

在测量模式下要用到若干个符号，这些符号及其含义如下：

符 号 PC PPM ZA VA ％ S H V HAR HAL HAh 含 义 棱镜常数 气象改正数 天顶距( 天顶0°) 垂直角( 水平0°/ 水平0°±90°) 坡度 斜距 平距 高差 右角 左角 水平角锁定 倾斜补偿有效

七、模式结构

KTS-440的操作是在一系列模式下进行的，本章介绍不同模式间的相互关系，同时给出各模式下的菜单表。

·模式结构图

状态显示 测量模式 内存模式 设置模式 1、模式图:

（测量模式） （记录模式）

测量. PC -30 测量. PC PPM 0 -30 测量. PC PPM -30 S 111.3742 m 0 查阅数据 ESC ESC 测量 （菜单模式） 后方交会 菜单 1、 坐标测量 2坐标测量、 放样 1、 （状态屏幕） 、 偏心测量 2、 3放样 NTS-400 菜单 4偏心测量、 对边测量3、 5对边测量、 悬高测量 NO. XXXXXXX 4、 VER . XXX-XXX-XX 5、 悬高测量 XXX-XXX-XX JOB1 测量 内存 ESC 内存 配置 (存储模式) （设置模式） 内存 键功能设置 1、 工作文件 设置 1、 观测条件设置 2、 已知数据 3、 代码 PPM 3 S 111.3742 m 0 92°36′25″ ZA 3 S 111.3742 m ZA 92°36′25″ 3 ZA 92°36′25″ 记录 1、距离数据 2、角度数据 3、坐标数据 记录 4、测站数据 5、注释数据 据 2、 仪器常数设置 1、 观测条件设置 3、 日期、时间设置 2、 仪器常数设置 4、 通讯参数设置3、 日期、时间设置 5、 单位设置 4、 通讯参数设置5、 单位设置 2、菜单表：

① 测量模式菜单

名 称 测距 切换 置零 置角 左/右角 复测 锁角 ZA/％ 仪高 记录 悬高 对边 最新 查阅 参数 坐标 放样 偏心 菜单 后交 F/M 输出 功 能 进行距离测量 选择测距类型(在斜距、平距、高差中选择) 水平角置零 已知水平角设置 左/右水平角的选取 水平角复测 水平角的锁定与解锁 天顶距与％坡度的转换 仪器高和目标高的设置 记录数据 进行悬高测量 进行对边测量 显示最后测量的数据 显示所选工作文件中的观测数据 设置测距参数和模式(大气改正数、棱镜常数和测距模式等) 进行坐标测量 进行放样 进行偏心测量 转入菜单模式 进行后方交会测量 英尺与米的转换 向外部设备输出测量结果

② 记录模式菜单 名 称 距离数据 角度数据 坐标数据 测站数据 注释数据 查阅数据 功 能 记录距离测量数据 记录角度测量数据 记录坐标测量数据 记录测站数据 记录注释数据 调阅工作文件中的数据 ③ 内存模式菜单

名 称 工作文件 已知数据 代 码 功 能 工作文件的选取和管理 已知数据的输入与管理 代码的输入与管理 7、开/关机和测量前的准备 7.1 开/关机

·开机 步骤

操 作 显 示 按 POWER 备 注 电源打开后，显示如左图，仪器自动进行自检。 初始化….. 测量. PC -30 PPM 0 S 111.3742 m 3 ZA 92°36′25″ HAR 120°30′10″ 若自检正常，仪器显示如左图所示。 斜距 切换 置角

·关机

按住POWER 3秒钟 。

注：当需要更换电池时，显示窗将每隔3秒钟显示如下图所示的符号。此时应尽快 停止工作，关闭电源，更换电池。

7.2 垂直角和水平角的倾斜改正

当启动倾斜传感器功能时，将显示由于仪器不严格水平而需对垂直角和水平角自动施加的改正数(按SFT 后按 ? )。为了确保角度测量的精度，倾斜改正必须选用“单轴”或“双轴”，其显示可以用来更好的整平仪器，若出现“补偿超限”，则表明仪器超出自动补偿的范围，必须人工整平。

·NTS-550对竖轴在X、Y方向倾斜而引起的垂直角和水平角读数误差进行补偿。 ·有关倾斜改正的详细内容，请参阅“7.8 说明”

仪器倾斜超出改正范围

↓

电子气泡

数字 按照“2、安置仪器”中介绍的电子气泡 仪器。整平后，显示如右图所示。返回先前状态。

↓ 方法整平 按ESC

步骤 设置倾斜 操作过程 ⑴ 打开电源，进入测量屏幕。 POWER 数字 操作键 显示 测量. PC -30 PPM 0 S 111.3742 m 3 ZA 92°36′25″ HAR 120°30′10″ 斜距 切换 置角 ⑵ 按ESC进入状态屏幕。 ESC KTS-400 10：00：48 No.S09996 Ver.2004-1.02 2004-1.02 文件:JOB01 测量 内存 ⑶ 在状态屏幕下按配置进入配置屏幕。 配置 设置 1、 观测条件设置 2、 仪器常数设置 3、 日期、时间设置 4、 通讯参数设置 5、 单位设置 观测条件设置 大气改正：不改正 垂角格式：天顶零 倾斜改正：双轴 测距类型：平距 自动关机：手动关机 ⑷ 选取“1、观测条件设置”后按ENT(也可直接按数字键1)进入观测条件设置操作。用▲或▼键将光标移到第四行“倾斜改正”处，用或设置倾斜改正类型，并用ENT完成设置。本仪器对倾斜改正有“不改正、单轴、双轴”三种选项。 “1、观测条件设置” + ENT + ▲或▼ + 或 ⑸ 按ESC返回到设置屏幕。 ESC 设置 1、 观测条件设置 2、 仪器常数设置 3、 日期、时间设置 4、 通讯参数设置 5、 单位设置 ☆ 有关其他参数的设置，请参见“19.1改变仪器参数”。

若仪器没有整平，在测量屏幕可以看到设置各种倾斜改正类型的结果

倾斜改正类型 显示 测量. PC -30 PPM 0 3 ZA 92°36′25″ HAR 120°30′10″ 不改正 斜距 切换 置角 单轴 测量. PC -30 PPM 0 3 ZA 补偿超限 HAR 120°30′10″ 斜距 切换 置角 双轴 测量. PC -30 PPM 0 3 ZA 补偿超限 HAR

斜距 切换 置角 注：

☆ 当由于振动干扰或强风影响而使显示不稳定时，可将仪器参数设置为不进行倾斜自动补偿或只进行垂直角补偿。参见“19.1 改变仪器参数”

☆ 有关倾斜补偿的内容请参阅“7.8说明：倾斜自动补偿”。 ☆ 有关仪器整平方法的内容请参阅 “2、安置仪器”。

7.3 背景灯照明

·背景灯照明功能可在光线不足的环境下使用。

步骤 背景灯照明开/关

1、按 打开照明。 2、再按 关闭照明。

7.4 设置仪器参数选择项

·在设置模式下，应使有关参数设置与观测条件相符。 ·确认或改变仪器参数选择项请参阅“19.1改变仪器参数”。

表一：

设置屏幕 观测条件设置 垂角格式 倾斜改正 测距类型 自动关机 参 数 大气改正 选择项（*：出厂设置） 不改正 * K=0.14 (改正，取K=0.14) K=0.2 (改正，取K=0.20) 天顶零 * 水平零 水平零±90° 不改正* 双轴 单轴 斜距 * 平距 高差 30分钟关机 * 坐标格式 角度最小值 读取坐标工作文件 手动关机 N-E-Z * E-N-Z 1″ * 5″ 待读取坐标的工作文件名

表二： 设置屏幕 通讯参数设置 奇偶校验 数据位 参 数 波特率 选择项（*：出厂设置） 1200 b/s * ， 9600 b/s 38400 b/s ， 115200 b/s 8位 * 7位 无校验 * 奇校验 偶校验 停止位 1位 * 2位 校验和 关 * 流控制 开 关 * 开

表三：

设置屏幕 单位设置 气压 角度 距离 参 数 温度 选择项（*：出厂设置） ℃ (摄氏度) * ℉ (华氏度) hPa (毫巴) * mmHg(毫米汞柱) inchHg(英寸汞柱) DEG(360度制) * GON(400度制) MIL(密位制) m(米) * ft(英尺)

7.5 仪器常数设置

·按“20.8 仪器常数的检验与校正”的方法可求得仪器常数值，仪器常数设置方法如下： 步骤

操作过程 ⑴ 在状态模式下按配置 进入设置模式 ⑵ 选取“2、仪器常数设置”后按ENT (也可直接按数字键2),屏幕显示如右图。 ⑶ 选取“2、仪器常数设置”后按ENT ( 也可直接按数字键2),进入仪器常数设置屏幕。 ⑷ 输入仪器常数后按ENT，返回仪器常数设置屏幕。 配置 操作键 显示 设置 1、观测条件设置 2、仪器常数设置 3、日期、时间设置 4、通讯参数设置 5、单位设置 “2、仪器常数设置” + ENT 仪器常数设置： 1、垂直角零基准设置 2、仪器常数设置 3、对比度的调节 仪器常数设置 仪器常数： 30 mm “2、仪器常数设置” + ENT 输入仪器常数 + ENT 仪器常数设置： 1、垂直角零基准设置 2、仪器常数设置 3、对比度的调节

注:仪器的常数在出厂时经严格测定并设置好，用户一般情况下不要作此项设置。如用户经严格的测定(如在标准基线场由专业检测单位测定)需要改变原设置时，才可作此项设置。

7.6 对比度设置

·在“仪器常数设置”下可以对仪器的对比度进行设置，设置的方法如下：

步骤 操作过程 ⑴ 在状态模式下按配置 进入设置模式。 配置 操作键 显示 设置 1、观测条件设置 2、仪器常数设置 3、日期、时间设置 4、通讯参数设置 5、单位设置 ⑵ 选取“2、仪器常数设置”后按ENT (也可直接按数字键2),屏幕显示如右图。 “2、仪器常数设置” + ENT 仪器常数设置： 1、垂直角零基准设置 2、仪器常数设置 3、对比度的调节 对比度的调节 对比度： 6 ↑ ↓ ⑶ 选取“3、对比度的调节”后按ENT ( 也“3、对比度的调节” 可直接按数字键3),进入对比度设置屏幕。 + ENT ⑷ 按F2或F3进行对比度调节。 F2或F3 对比度的调节 对比度： 6 ↑ ↓ ⑸ 设置完成后按ESC或ENT，返回仪器常数设置屏幕。 ESC (或ENT) 仪器常数设置： 1、垂直角零基准设置 2、仪器常数设置 3、对比度的调节

7.7 设置日期和时间

·在设置模式下可以设置或者显示日期和时间。 步骤 操作过程 ⑴ 在状态模式下按配置 进入设置模式 ⑵ 选取“3、日期、时间设置”后按ENT (也可直接按数字键3),用▲或▼选择日期和日或时、分、秒均分别用两位数字表示。例如： 2003年8月9日，输入 20030809 下午2时30分20秒，输入143020 ⑶ 输入完毕按确定，屏幕返回设置屏幕 操作键 显示 设置 1、观测条件设置 2、仪器常数设置 3、日期、时间设置 4、通讯参数设置 5、单位设置 配置 “3、日期、 + ENT 时间项，用数字键入日期和时间，年、月、时间设置” 日期和时间设置： 日期：2003-08-09 时间：143020 确 确定 设置 1、观测条件设置 2、仪器常数设置 3、日期、时间设置 4、通讯参数设置 5、单位设置

7.8 说明

电子气泡 倾斜自动补偿

当“”符号出现在显示窗内时，表明双轴倾斜

传感器将自动对垂直

角和水平角进行倾斜补偿。如图：

·待显示稳定后，记下经倾斜补偿的角

度值。水平角误差与垂直轴有关，因此当仪器

尚未严格整平时，纵转望远镜垂直角的变化会 引起水平角值的变化，即使此时水平方向尚未 改变。但如果仪器已严格整平，则不会出现这

测量. PC 种情况。

-30 PPM 0 S 111.3742 m 倾斜补偿计算公式为：

3 ZA 92°36′25″ 经倾斜补偿后的水平角 = 实测水平角 + Y方向上倾角

HAR 120°30′10″ Tan(垂直角)

·当望远镜照准于天顶点或天底斜距 切换 置角 点时，仪器将不对水平角进行倾斜补偿。

视差的消除

当观察者眼睛在目镜前轻微移动时，目标呈像与十字丝间出现的相对位移称为视差。视差会使读数产生误差，因此，观测前应通过对分划板调焦将视差消除。

电源自动切断

为了节约电能，KTS-550在停止操作30分钟后将自动切断电源。电源切断功能可在观察条件设置时关闭或打开，有关方法请参阅“19、改变仪器参数”。

利用倾斜显示整平仪器

仪器的倾斜可以用数字或图形的形式显示出来，依此可以进行仪器的精确整平，

倾斜的测定范围为±3′。

仪器倾斜的图形显示

数字 测量. PC -30 PPM 0 S 111.3742 m 3 ZA 92°36′25″ HAR 120°30′10″ 2、按“2、安置仪器”中介绍的

仪器倾斜数字显示

自动补偿值 X -0°00′12″ Y 0°00′43″ 图形 1、按SFT 后按 ? ,显示窗内以图形形式显示如图所示的圆水准器，中间的黑圆点代表圆水准器的气泡，内圆、外圆所对应的倾角测定范围分别为±3′和±4′。

方法使黑圆点居中。

斜距 切换 置角 1、旋转仪器照准部，使望远镜平行于A、B脚螺旋，旋紧水平制动钮。

2、按数字 ,X轴（横轴）和Y轴（竖轴）方向的倾角显示如左图所示。

3、利用脚螺旋A、B使X方向、脚螺旋C使Y方向的倾角为零。

4、按ESC恢复原显示。

第二部分 基本测量

·本部分介绍在测量模式下的三种测量，即角度测量、距离测量和坐标测量。

·观测数据可记录到仪器内部存储器中，有关数据记录方法请参阅“17、记录模式下数据记录”。

测量模式屏幕：

完成了测量前的准备工作后,便可进行 测量模式下的测量工作。

8、角度测量

·本章介绍以下内容：

8.1 两点间水平角的测量（水平角置零） 8.2 将水平角设置成所需角度（水平角锁定） 8.3 水平角显示选择（左角/右角） 8.4 水平角复测 8.5 ％坡度

·关于测量数据记录请参阅“17.2、记录角度测量数据”。

·测量之前请再次检查确认：

1、 仪器已精确整平 2、 电池已充足电 3、 垂直度盘指标已设置好 4、 仪器参数已按观测条件设置好

8.1 两点间水平角的测量（水平方向置零）

·测定两点间的夹角，可将其中任一点的方向设置成零。

步骤

操作过程 ⑴ 在测量模式第1页菜单下按FNC 进入第2页菜单(显示P2) 然后按置零，此时置零出现闪烁 FNC + 置零 操作键 显示 测量. PC -30 PPM 0 3 ZA 92°36′25″ HAR 120°30′10″ 斜距 切换 置角 ⑵ 再次按置零，照准方向的水平方向值被设置成0°00′00″ 置零 测量. PC -30 PPM 0 3 ZA 92°36′25″ HAR 0°00′00″ 斜距 切换 置角

8.1.1实例：两点间水平角的测量

(图1) (图2)

步骤 操作过程 ⑴ 用水平制动钮和微动螺旋精确照准后视点，在测量模式第2页菜单下按置零 ,置零出现闪烁时，再按一次置零 ,将后视点方向置成零。(图1) 置零 + 置零 操作键 显示 测量. PC -30 PPM 0 3 ZA 92°36′25″ HAR 0°00′00″ 斜距 切换 置角 ⑵ 精确照准前视点，所显示的(HAR)值为两点间的夹角。(图2) 照准前视点 测量. PC -30 PPM 0 3 ZA 92°36′25″ HAR 56°40′23″ 斜距 切换 置角

8.2 将水平方向设置成所需方向值

8.2.1利用置角功能设置所需方向值

·可以将仪器照准方向设置成任何所需方向值。 步骤

操作过程 ⑴ 照准目标后，在测量模式第1页菜单下，按 置角 键，显示窗如右图所示等待输入已知方向值。其中右角和左角分别用[HAR]和[HAL]表示。 置角 操作键 显示 设置水平角 HAR： 后视 输入已知⑵ 由键盘输入已知方向值后按ENT，此时，方向值后显示的为输入的已知值。 按 ENT 设置水平角 HAR：30.2518 后视 测量. PC -30 PPM 0 3 ZA 92°36′25″ HAR 30°25′18″ 斜距 切换 置角 ☆ 输入规则： ● 当角度值为90°30′20″时应输入90.3020。 ● 修改已输入的数据时，

BS : 删除光标左侧的一个字符。 ESC: 删除所输入的数据。

● 停止输入操作：ESC ● 方位角计算：后视 (详见“10.2方位角设置”)

8.2.2利用锁角功能设置所需方向值

· 利用水平角锁定功能可将照准方向设成所需方向值。

· 进行此项操作，应首先按“18、键功能分配”中介绍的方法将水平角锁定功能锁角定义到键上。

步骤

在测量模式下显示出所需方向值

操作过程 操作键 显示 测量. PC -30 PPM 0 3 ZA 92°36′25″ HAR 30°25′18″ 按“键功能 分配”中介 ⑴ 在测量模式下，使之显示出锁角功能。 绍的方法将锁角定义到键上 斜距 切换 置角 ⑵ 用水平制动钮和微动手轮使显示窗内显示出所需方向值，按两次锁角，显示的[HAR]处于锁定状态。 锁角 + 锁角 测量. PC -30 PPM 0 3 ZA 92°36′25″ HAR 30°25′18″ 斜距 切换 置角 ⑶ 照准目标后按锁角 解锁，将照准方向设为所需方向值。 锁角 测量. PC -30 PPM 0 3 ZA 92°36′25″ HAR 30°25′18″ 斜距 切换 置角

8.3 水平角显示选择（左角/右角）

·水平角显示具有两种形式可供选择，即左角（逆时针角）和右角（顺时针角）。

·进行此项操作，应首先按“18、键功能分配”中介绍的方法将左角（或右角）定义到键上。

步骤

操作过程 ⑴ 在测量模式下，使之显示出右角功能，此时水平角以右角[HAR]形式显示。 操作键 显示 测量. PC -30 PPM 0 3 ZA 92°36′25″ HAR 30°25′18″ 按“键功能分配”中介绍的方法将右角定义到键上 斜距 切换 置角

⑵ 按右角，水平角显示由右角[HAR]形式转换成左角[HAL]，此时屏幕下方显示为左角。 形式：二者的关系为： HAL = 360°- HAR 若再按左角，又转换成右角形式。同时屏幕下方显示变为右角。 右角 测量. PC -30 PPM 0 3 ZA 92°36′25″ HAL 149°34′42″ 斜距 切换 置角 8.4 水平角复测

·水平角复测可以获得更高精度的角度测量结果。

·进行此项操作应首先按“18、键功能分配”中介绍的测量模式的方法，将水平角复测功能定义到键上,然后再调用。

步骤 操作过程 ⑴ 在测量模式下，按复测进入水平角复测操作屏幕，显示如右图所示，此时水平角值为零。 “后视读数”表示请照准后视点。 ⑵ 照准后视点后按确定，显示如右图所示。“前视读数”表示请照准前视点。 复测 + 照准后视 操作键 显示 角度复测 和值 0°00′00″ 次数 0 均值 0°00′00″ ZA 46°40′12″ HAh 0°00′00″ 后视读数 取消 确定 确定 角度复测 和值 0°00′00″ 次数 0 均值 0°00′00″ ZA 46°40′12″ HAh 0°00′00″ 前视读数 取消 确定 ⑶ 照准前视点后按确定，显示如右图所示。 ·若取消观测结果重新进行测量按取消 ⑷ 第二次照准后视点后按确定，显示如右图所示。 ⑸ 第二次照准前视点后按确定，显示如右图所示。两次测量水平角的累计值和平均值分别显示在第二行“和值”和第四行“均值” 上，第三行为复测次数。 ·若继续测量，请重复第4、5步。 ·测量完成后按ESC结束。 照准前视 + 确定 角度复测 和值 40°00′00″ 次数 1 均值 40°00′00″ ZA 91°40′12″ HAh 40°00′00″ 后视读数 取消 确定 角度复测 和值 40°00′00″ 次数 1 均值 40°00′00″ ZA 91°40′12″ HAh 0°00′00″ 前视读数 取消 确定 照准后视 + 确定 照准前视 + 确定 角度复测 和值 80°00′00″ 次数 2 均值 40°00′00″ ZA 91°40′12″ HAh 0°00′00″ 后视读数 取消 确定 ·在水平角的复测中，即使设置了倾斜自动补偿为有效，仪器也不会对水平角进行倾斜补偿改正。

·最大重复次数：10次

·最大角度累计值：3599°59′59.5″

8.5 ％坡度

·KTS-440可按％形式显示坡度。

·进行此项操作，应首先按“18、键功能分配”中介绍的方法将[ZA/％]功能定义到键上。

步骤 操作过程 操作键 显示 测量. PC -30 PPM 0 3 VA 92°36′25″ HAR 30°25′18″ 按“键功能 分配”中介 ⑴ 在测量模式下，使之显示出ZA/％功能。 绍的方法将ZA/％定义到键上 斜距 切换 置角 ⑵ 按ZA/％，显示由垂直角转换成坡度“V℅”。 若欲恢复垂直角显示再按一次ZA/％。 ZA/％ 测量. PC -30 PPM 0 3 V％ 0.23％ HAR 30°25′18″ 斜距 切换 置角 ☆ ☆

坡度显示范围：±100％ 以内

当垂直角格式设为“水平0°”或者“水平0°±90°”时，“ZA”显示为“VA”。

9、距离测量

·本章介绍有关距离测量的内容。进行距离测量之前应首先完成9.1 和9.2中介绍的准备

工作。

9.1 距离测量参数设置 9.2 返回信号检测 9.3 距离和角度测量 9.4 测量数据调用

9.5 向计算机输出距离测量数据

9.1 距离测量设置

·进行距离测量之前设置好以下参数： ·大气改正 ·棱镜常数改正

·测距模式

说明 大气改正

·全站仪所发射的红外光的光速随着大气温度和压力的改变而改变，本仪器一旦设

置了大气改正值，即可自动对测距结果实施大气改正。

改正数公式如下：

PPM = 273.8 - 0.2900 × 气压值（hPa） 1 + 0.00366 × 温度值（℃） 若使用的气压单位是mmHg 时，按：

1hPa = 0.75mmHg 进行换算。

不顾及大气改正时，请将PPM值设为零。

·NTS 系列全站仪标准气象条件（即仪器气象改正值为0时的气象条件）:

气压： 1013 hPa 温度： 20℃

说明 距离测量模式

·下面给出利用棱镜测距时，不同测距模式下的测量时间和距离值的最小显示。

·精测

精度：±（2 + 2PPM×D）mm （D为距离） 测量时间： 3秒 最小显示： 1mm ·跟踪测量

测量时间： 1秒 最小显示： 10mm

· 距离测量模式设置 操 作 显示 在距离测量第1页菜单下，按参数进入距离测量参数设置屏幕,显示如右图所示。 设置下列各参数：1、温度 2、气压 3、大气改正数PPM 4、棱镜常数改正值 5、测距模式 设置完上述参数后按ENT 距离测量参数设置 温度： 20 ℃ 气压： 1013.0 hPa PPM ： 0 PC ： -30 模式： 单次精测 0PPM

· 设置方法及内容：

设置项目 温度 气压 大气改正数PPM 棱镜常数 测距模式 设置方法 方法①输入温度、气压值后，仪器自动计算出大气改正并显示在PPM一栏中。 方法②直接输入大气改正数PPM，此时温度、气压值将被清除 输入所用棱镜的棱镜常数改正数 按或在以下几种模式中选择： 重复精测、N次精测= 、单次精测、跟踪测量 注： 温度输入范围：-30°～ +60°(步长1℃) 或 –22 ～ +140℉（步长1℉） 气压输入范围：560 ～ 1066hPa (步长1hPa) 或 420 ～ 800mmHg(步长1mmHg)或

16.5 ～ 31.5inchHg (步长0.1inchHg)

大气改正数PPM输入范围：-9999 ～ +9999 PPM (步长1 PPM)

棱镜常数PC输入范围：-99mm ～ +99mm (步长1mm)

9.2 返回信号检测

· 返回信号检测用于检查经棱镜反射回的光信号是否足够强，这对长距离测量尤其有 用。

· 返回信号检测可在任何情况下进行，以下几种情况除外：

正在测距过程中

正在进行后方交会计算 正在显示圆水准器

步骤 操作步骤 精确照准棱镜后，按SFT、+/- (可在任何显示下进行)，显示如右图所示。 瞄准 信号： * 蜂鸣 显示 备注 ：无返回信号 ：返回信号过强 ：适宜测量 ：适宜测量 ：适宜测量 所显示的“■”越多表示返回的信号越强 若显示的“*”，表示返回的信号足以测量 欲使用蜂鸣声来检测返回信号的强弱，按蜂鸣开，关闭时再按蜂鸣。 按ESC结束检测 测量. PC -30 PPM 0 S 111.3742 m 3 ZA 92°36′25″ HAR 120°30′10″ 若按测距，当无“*”显示时，或重新照准，或增加棱镜数量(长距离测量时)。 ·当持续显示“请与南方公司联系。 注意：当由棱镜反射回的光信号很强(短距)时，一起也会显示“*”，此时进行测距，其精度将难以保证。因此，测距时应确保已精确照准棱镜中心。 ”时，斜距 切换 置角

9.3 距离和角度测量

· NTS-550可以同时对角度和距离进行测量。

· 如需记录测量数据请参阅“17、记录测量数据”。 · 进行距离测量之前请检查：

1、 仪器已正确地安置在测站点上 2、 电池已充足电 3、 度盘指标已设置好

4、 仪器参数已按观测条件设置好

5、 大气改正数、棱镜常数改正数和测距模式已正确设置 6、 已准确照准棱镜中心，返回信号强度适宜测量

步骤 距离类型选择和距离测量

操作过程 ⑴ 在测量模式第1页菜单下按切换，选取所需距离类型。 每按一次切换显示屏改变一次距离类型: S:斜距 H:平距 V:高差 切换 操作键 显示 测量. PC -30 PPM 0 S m 3 VA 92°36′25″ HAR 30°25′18″ 斜距 切换 置角 ⑵ 按斜距开始距离测量，此时有关测距信息(测距类型、棱镜常数改正数、大气改正数、和测距模式)将闪烁显示在显示窗上。 距离测量. 距离 镜常数 = -30 PPM = 0 重复精测 ⑶ 距离测量完成时仪器发出一短声响，并将测得的为距离“S”、垂直角“ZA”和水平角“HAR”值显示出来。 重复测距时的结果显示： 测量. PC -30 PPM 0 S 2.648 m 3 VA 92°36′25″ HAR 30°25′18″ 停止 测量. PC -30 PPM 0 S-1 2.645 m 3 VA 92°36′25″ HAR 30°25′18″ 停止 在N次精测求取平均值测量时，所得距离值显示为S-1，S-2…… ⑷ 进行重复测距时，按停止停止测距和显示测距结果。 停止 测量. PC -30 PPM 0 S-A 2.645 m 3 VA 92°36′25″ HAR 30°25′18″ 斜距 切换 置角 参数 在N次精测模式下，仪器在完成指定测距次数后，显示出距离值的平均值“S-A”。 ☆ 距离和角度的最新一次测量值将被存储在寄存器中，直到关闭电源才消失。这些存储于

寄存器中的距离、垂直角、水平角、坐标值可以被调阅，使之显示在显示窗上，而且距离测量值可以通过按切换使之在斜距、平距、高差间进行转换。关于测量数据调阅的方法请参阅“9.4 测量数据调阅”。

☆ 如果测距模式设置为单次精测和N次精测= ，则完成指定的测距次数后将自动停止。

9.4 最新测量数据调阅

·距离和角度的最新一次测量值将被存储于寄存器中，直到关闭电源才消失。这些存储于寄存器中的距离、垂直角、水平角、坐标值可以被调阅，使之显示在显示窗上，而且距离测量值可以通过按切换使之在斜距、平距、高差间进行转换。

·进行此项操作，应首先按“18、键功能分配”中介绍的方法将最新功能定义到键上。

步骤 操作过程 ⑴ 在测距模式下使之显示最新功能，按最新进行测量数据调阅操作。 最新 操作键 显示 测量. PC -30 PPM 0 S 1234.456 m 3 ZA 34°45′09″ HAR 126°31′23″ 斜距 切换 置角 ⑵ 存储的最新一次测量数据显示如右图所示。 按切换可使距离值在S(斜距)、H(平距)、v(高差)之间进行转换。 最新测量数据 S 1234.456 m ZA 34°45′09″ HAR 126°31′23″ N -1234.856 E 3445.988 Z 1223.778 切 ⑶ 按ESC返回测量模式。 测量. PC -30 PPM 0 S 1234.456 m 3 ZA 34°45′09″ HAR 126°31′23″ 斜距 切换 置角

9.5 向计算机输出距离测量数据

·距离测量时的数据可以方便快速地输出到计算机上。

·进行此项操作，应首先按“18、键功能分配”中介绍的方法将输出功能定义到键上。 步骤 操作过程 ⑴ 在测量模式下，使之显示输出功能。按输出 功能进行向计算机输出距离测量数据操作，显示如右图所示。 ⑵ 用▲▼选取“1、距离数据”后按ENT (或直接按数字键1)开始测距。此时有关测距信息(距离类型、棱镜常数改正数、大气改正数和测距模式)将闪烁显示在显示窗上。 输出 操作键 显示 数据输出 1、 距离数据 2、 角度数据 距离测量. 选取“1、 距离 镜常数 = -30 距离数据” PPM = 0 + 单次精测 ENT 停止 ⑶ 距离测量完成时仪器发出一短声响，并将测得的距离(S)、垂直角(ZA)和水平角(HAR)值显示出来。接着仪器向计算机输出距离测量结果。若选用了重复精测模式，按停止键停止测量。 测量. PC -30 PPM 0 S 1234.456 m 3 ZA 89°59′54″ HAR 117°31′50″ 斜距 切换 置角

注：若在第2步操作中选取了“2、角度数据”则显示窗内所显示的角度值将向计算机输出。

10、 坐标测量

·在预先输入仪器高和目标高后，根据测站点的坐标，便可直接测定目标点的三维坐标。

·后视方位角可通过输入测站点和后视点坐标后，照准后视点进行设置。 ·坐标测量前需做好如下准备工作：

输入测站坐标 设置好方位角

·关于坐标格式的设置请参阅“7.4设置仪器参数选择项”。

10.1 测站数据输入

·开始坐标测量之前，需要先输入测站坐标、仪器高和目标高。 ·仪器高和目标高可使用卷尺量取。 ·坐标数据可预先输入仪器。

·测站数据可以记录在所选取的工作文件中，关于工作文件的选取方法请参阅“16.1 选取工作文件”。

·坐标测量也可以在测量模式第3页菜单下，按菜单进入菜单模式后选“1、坐标测量”来进行。 步骤 操作过程 ⑴ 在测量模式的第2页菜单下，按坐标，显示坐标测量菜单,如右图所示。 ⑵ 选取“2、设置测站”后按ENT (或直接按数字键2)，输入测站数据，显示如右图所示。 操作键 显示 坐标测量 1、 观测 2、 设置测站 3、 设置方位角 坐标 “2、设置测站” + ENT N0 ： 1234.688 E0 ： 1748.234 Z0 ： 5121.579 仪器高 ： 0.000 m 目标高 ： 0.000 m 取值 记录 OK ⑶ 输入下列各数据项： N0，E0，Z0(测站点坐标)、仪器高、目标高。 每输入一数据项后按ENT，若按记录，则记录测站数据，有关操作方法请参阅“17.4 记录测站数据”，再按存储将测站数据存入工作文件。 ⑷ 按 OK 结束测站数据输入操作，显示恢复坐标测量菜单屏幕。 输入测站数据 + ENT N0 ： 1234.688 E0 ： 1748.234 Z0 ： 5121.579 仪器高 ： 1.600 m 目标高 ： 2.000 m 取值 记录 OK OK 坐标测量 1、 观测 2、 设置测站 3、 设置方位角

注：坐标输入范围：

-9999999.999至 +9999999.999 (m) 或 -9999999.999 至 +9999999.999 (ft) 仪器高输入范围：

-9999.999至 +9999.999 (m) 或 –9999.999 至 +9999.999 (ft) 目标高输入范围：

-9999.999至 +9999.999 (m) 或 –9999.999 至 +9999.999 (ft)

☆ 中断输入按ESC (返回测站数据输入屏幕)

☆ 从内存读取坐标数据： 按取值 （详见后面的“读取预先存入的坐标数据”） ☆ 存储测站数据：按记录 (详见“17.4记录测站数据”)

10.1.1读取预先存入的坐标数据

·若希望使用预先存入的坐标数据作为测站点的坐标，可在测站数据输入显示下按 取值读取所需的坐标数据。

·读取的既可以是内存中的已知坐标数据，也可以是所指定工作文件中的坐标数据。

☆ 注：这里所说的指定工作文件，并不是在内存模式下所选取的工作文件，而是在设置模式下，“1、观测条件设置”中所指定的读取坐标工作文件。 步骤 操作过程 ⑴ 在测站数据输入显示下按取值，出现坐标点号显示，如右图所示，其中： 测站点或坐标点：表示存储于指定工作文件中的坐标数据对应的点号。 取值 操作键 显示 调用数据 点 1 测站1 测站2 坐标1 ↓ -P 最前 最后 查找

⑵ 按▲或者▼使光标位于待读取点的点号上；也可在按查找后，在如右图所示的“点”行上直接输入待读取点的点号。(只能查找光标以下的点号，不包括光标) ·改变光标移动方式： -P 显示 –P 时，光标按行移动 显示 –P 时，光标按页移动 点名：表示存储于内部存储器中的坐标数据对应的点号。 ⑶ 按ENT读取所选点，并显示其坐标数据，显示如右图所示。 查找 调用数据 点名： 1 ENT N0 ： 1234.688 E0 ： 1748.234 Z0 ： 5121.579 仪器高 ： 1.600 m 目标高 ： 2.000 m 取值 记录 OK ⑷ 按 OK 确认，显示返回坐标测量菜单屏幕。 OK 坐标测量 1、 观测 2、 设置测站 3、 设置方位角

10.2 方位角设置

·在输入测站点和后视点的坐标后，便可计算或设置到后视点方向的方位角。

·照准后视点，通过按键操作，仪器便根据测站点和后视点的坐标，自动完成后视方向方位角的设置。

步骤 操作过程 ⑴ 在坐标测量菜单屏幕下用▲▼选取“3、设置方位角”后按ENT (或直接按数字键3)，显示如右图所示，此时可以直接输入方位角。 操作键 显示 设置方位角 HAR： 后视 选取 “3、设置方位角” + ENT ⑵ 按后视显示方位角设置屏幕，如右图所示。 其中N0、E0、Z0为测站点坐标，其显示值为“10.1输入测站数据”中介绍的方法输入的坐标值，这些值可以重新输入。 ⑶ 输入后视点坐标NBS、EBS和ZBS的值，每输入完一个数据后按ENT，然后按 OK，屏幕显示如右图所示。(HAR为应照准的后视方位角) ⑷ 照准后视点后按 是 ，结束方位角设置返回坐标测量菜单屏幕。 后视 N0 ： 1234.688 E0 ： 1748.234 Z0 ： 5121.579 NBS ： 1382.450 EBS ： 3455.235 ZBS ： 1234.344 取值 ENT + OK 设置方位角 请照准后视 HAR： 34°31′29″ 否 是 是 坐标测量 1、 观测 2、 设置测站 3、 设置方位角 注： 从内存读取坐标数据： 测站点坐标数据读取: 使光标位于N0或E0或Z0上后按取值。 后视点坐标数据读取：使光标位于NBS或EBS或ZBS上后按取值。

10.3 坐标测量

·在完成了测站数据的输入和后视方位角的设置后，通过距离和角度测量便可确定目标点的坐标。

未知点坐标的计算和显示过程如下： 测站点坐标：(N0, E0, Z0) 仪 器 高： 棱 镜 高： 高 差：Z

仪器中心至棱镜中心的坐标差：（n,e,z） 未知点坐标：（N1，E1，Z1） N1 = N0 + n E1 = E0 + e

Z1 = Z0 + 仪器高 + z – 棱镜高

·测量数据可记录于所选的工作文件中。关于工作文件的选取请参阅“16.1选取工作文件”。 ·进行坐标测量之前请检查：

1、 仪器已正确地安置在测站点上 2、 电池已充足电 3、 度盘指标已设置好

4、 仪器参数已按观测条件设置好

5、 大气改正数、棱镜常数改正数和测距模式已正确设置 6、 已准确照准棱镜中心，返回信号强度适宜测量 7、 10.1和10.2中的准备工作已经做好

步骤 操作过程 ⑴ 精确照准目标棱镜中心后，在坐标测量菜单屏幕下选取“1、观测”后按ENT (或直接按数字键1)，显示如右图所示。 操作键 显示 坐标测量. 坐标 镜常数 = 0 PPM = 0 单次精测 停止 选取“1、观测” + ENT ⑵ 测量完成后，显示出目标点的坐标值以及到目标点的距离、垂直角和水平角，如右图所示。(若仪器设置为重复测量模式，按停止键来停止测量并显示测量值。) N ： 1534.688 E ： 1048.234 Z ： 1121.579 S ： 1382.450 m ZA ： 34°55′21″ HAR： 12°34′34″停止 N ： 1534.688 E ： 1048.234 Z ： 1121.579 S ： 1382.450 m ZA ： 34°55′21″ HAR： 12°34′34″ 记录 测站 测量 ⑶ 若需将坐标数据记录于工作文件按记 录，显示如右图所示。输入下列各数据项： 记录 1、 点号 ：目标点点号 2、 编码 ： 特征码或备注信息等每输入 + 完一数据项后按ENT 存储 ·当光标位于编码行时，按[↑]或[↓]可 以显示和选取预先输入内存的代码。 按存储记录数据。 坐标测量 4520个 N ： 1534.688 E ： 1048.234 Z ： 1121.579 点号： 6 编码： F 镜高： 1.600 m 存储 N ： 1534.688 E ： 1848.234 Z ： 1821.579 S ： 482.450 m ZA ： 30°55′21″ HAR： 92°34′34″ 测站 测量 ⑷ 照准下一目标点按测量开始下一目标点的坐标测量。按测站可进入测站数据输入屏幕，重新输入测站数据。 ·重新输入的测站数据将对下一观测起作用。因此当目标高发生变化时，应在测量前输入变化后的值。 测量 ⑸ 按ESC结束坐标测量并返回坐标测量菜单屏幕。 ESC 坐标测量 1、 观测 2、 设置测站 3、 设置方位角 ☆

在记录坐标数据时，应注意：输入的最大点号长度是14字符 最大代码长度是14字符 ☆ 代码预先输入方法见说明“17.6 输入特征码”。

第三章 经纬仪及其使用

3.1 水平角测量原理

3.1.1 ．水平角的测量原理

水平角是指过空间两条相交方向线所作的铅垂面间所夹的二面角，角值为 0°～360°。空间两直线OA和OB相交于点O，将点A，O，B沿铅垂方向投影到水平面上，得相应的投影点A′，O′，B′，水平线O′A′和O′B′的夹角β就是过两方向线所作的铅垂面间的夹角，即水平角。

水平角的大小与地面点的高程无关。

测量角度的仪器在测量水平角时必须具备两个基本条件：

（1）能给出一个水平放置的，且其中心能方便地与方向线交点置于同一铅垂线上的刻度园盘——水 平度盘；

（2）要有一个能瞄准远方目标的望远镜，且要能在水平面和竖直面内作全圆旋转，以便通过望远镜 瞄准高低不同的目标A和B。图中水平角β为A和B两个方向读数之差：β=b-a 3.1.2 垂直角的测量原理

垂直角是指在同一铅垂面内，某目标方向的视线与水平线间的夹角α，也称竖直角或高度角；垂直角的角值为0°～±90°。

视线与铅垂线的夹角称为天顶距，天顶距z的角值范围为0°～180°。

当视线在水平线以上时垂直角称为仰角，角值为正；视线在水平线以下时为俯角，角值为负，如图所示。

由此可知测角仪器经纬仪还必须装有一个能铅垂放置的度盘——垂直度盘，或称竖盘。 3.2 经纬仪的结构与使用 3.2.1 光学经纬仪的分类

按物理特性分：游标经纬仪、光学经纬仪和电子经纬仪。 按测角精度分：

DJ07—— 一测回水平方向中误差0.7″:用于一等三角; DJ1—— 一测回水平方向中误差1.0″:用于一、二等三角; DJ2—— 一测回水平方向中误差2.0″:用于三、四等三角;

DJ6—— 一测回水平方向中误差6.0″:用于地形测图、一般工程。 DJ为“大地”、“经纬仪”的汉语拼音缩写。

3.2.2 DJ6光学经纬仪

DJ6经纬仪是一种广泛使用在地形测量、工程及矿山测量中的光学经纬仪。主要由水平度盘、照准部和基座三大部分组成。

1）基座部分

用于支撑基照准部，上有三个脚螺旋，其作用是整平仪器 2)照准部

照准部是经纬仪的主要部件，照准部部分的部件有水准管、光学对点器、支架、横轴、竖直度盘、望远镜、度盘读数系统等。

3）度盘部分

DJ6光学经纬仪度盘有水平度盘和垂直度盘，均由光学玻璃制成。水平度盘沿着全圆从0°～360°顺时针刻画，最小格值一般为1°或30′。 4)度盘读数装置及读数方法

光学经纬仪的读数系统包括水平和垂直度盘、测微装置、读数显微镜等几个部分。水平度盘和垂直度盘上的度盘刻划的最小格值一般为1°或30′，在读取不足一个格值的角值时，必须借助测微装置，DJ6级光学经纬仪的读数测微器装置有测微尺和平行玻璃测微器两种。 （1）测微尺读数装置

目前新产DJ6级光学经纬仪均采用这种装置。

在读数显微镜的视场中设置一个带分划尺的分划板，度盘上的分划线经显微镜放大后成像于该分划板上，度盘最小格值（60′)的成像宽度正好等于分划板上分划尺1°分划间的长度，分划尺分60个小格，注记方向与度盘的相反，用这60个小格去量测度盘上不足一格的格值。量度时以零零分划线为指标线。

如图所示：

水平度盘读数为100°04′.5 垂直度盘读数为89°06′.3

（2）单平行玻璃板测微器读数装置

单平行玻璃板测微器的主要部件有：单平行板玻璃、扇形分划尺和测微轮等。这种仪器度盘格值为30′，扇形分划尺上有90个小格，格值为30′/90=20″。

测角时，当目标瞄准后转动测微轮，用双指标线夹住度盘分划线影像后读数。整度数根据被夹住的度盘分划线读出，不足整度数部分从测微分划尺读出。 如图水平度盘的读数为8°42′08″垂直度盘读数为88°47′24″。

（3）读数显微镜

光学经纬仪读数显微镜的作用是将读数成像放大，便于将度盘读数读出。 5）水准器

光学经纬仪上有2～3个水准器，其作用是使处于工作状态的经纬仪垂直轴铅垂、水平度盘水平，水准器分管水准器和园水准器两种。

（1）管水准器

管水准器安装在照准部上，其作用是仪器精确整平。

（2）圆水准器

圆水准器用于粗略整平仪器。它的灵敏度低，其格值为8″／ 2mm 。 3.3 测回法及方向法测水平角

水平角观测的工作环节包括：安置经纬仪、照准目标、读数、记录。 3.3.1 经纬仪安置

将经纬仪正确安置在测站点上，包括对中和整平二个步骤。 1）对中

指将仪器的纵轴安置到与过测站的铅垂线重合的位置。首先据观测者的身高调整好三脚架腿的长度，张开脚架并踩实，并使三脚架头大致水平。将经纬仪从仪器箱中取出，用三脚架上的中心螺旋旋入经纬仪基座底板的螺旋孔。对中可利用垂球或光学对中器进行。 （1）垂球对中

挂垂球于中心螺旋下部的挂钩上，调垂球线长度至垂球尖与地面点间的铅垂距≤2毫米，垂球尖与地面点的中心偏差不大时通过移动仪器，偏差较大时通过平移三脚架，使垂球尖大致对准地面点中心，偏差大于 2mm 时，微松连接螺旋，在三脚架头微量移动仪器，使垂球尖准确对准测站点，旋紧连接螺旋紧。 (2)光学对点器对中

调节光学对点器目镜、物镜调焦螺旋，使视场中的标志圆(或十字丝)和地面目标同时清晰；旋转脚螺旋，令地面点成像于对点器的标志中心，此时，因基座不水平而圆水准器气泡不居中；调节三脚架腿长度，使圆水准器气泡居中，进一步调节脚螺旋，使水平度盘水准管在任何方向气泡都居中；光学对点器对中误差应小于 1mm 。 2）整平

整平指使仪器的纵轴铅垂，垂直度盘位于铅垂平面，水平度盘和横轴水平的过程。精确整平前应使脚架头大致水平，调节基座上的三个脚螺旋，使照准部水准管在任何方向上气泡都居中；方法如下：“左手螺旋法则”。

注意上述整平、对中应交替进行，最终既使仪器垂直轴铅垂，又使铅垂的垂直轴与过地面测站点标志中心的铅垂线重合。

3.3.2 照准点上照准标志与瞄准方法

照准标志：测量角度时，仪器所在点称为测站点，远方目标点称为照准点，在照准点上必须设立照准标志便于瞄准。测角时用的照准标志有觇牌、或测钎、垂球线等。

瞄准目标方法和步骤：

1）将望远镜对向明亮的背景(如天空)，调目镜调焦螺旋，使十字丝最清晰。

2) 旋转照准部，通过望远镜上的外瞄准器，对准目标，旋紧水平及垂直制动螺旋。

3) 转动物镜调焦螺旋至目标的成像最清晰，旋竖直微动螺旋和水平微动螺旋，使目标成像的几何中心与十字丝的几何中心（竖丝）重合，目标被精确瞄准。

3.3.3 ．水平角观测方法

地面测量中水平角观测方法有测回法和方向观测法。 1）测回法

适用于观测两个方向形成的单角。 盘左位置(竖盘在望远镜左边又称正镜)：

（1）顺时针旋转照准部瞄准起始目标A（又称观测的零方向），读水平度盘读数A左；

（2）松开水平制动螺旋，顺时针转照准部瞄准目标B，读水平度盘读数B左；得盘左位置时上半测回角值：

β左=B左—A左 以上称上半测回；

盘右位置(竖盘在望远镜右边又称倒镜)：

（3）倒转望远镜，逆时针旋转照准点瞄目标B，读水平度盘读数B右。

（4）逆时地针转动照准部瞄准目标A，读水平度盘读数A右；得盘右位置下半测回观测得角值：

β右= B右—A右 这个过程称为下半测回。

上、下半测回称一测回，对DJ6级光学经纬仪，如果上、下半测回角值差的限差不大于±40″时，则取盘左盘右水平角的均值作一测回的角值：

β=（β左+β右）/2

用盘左、盘右观测水平角B取其中值，可以抵消大部分仪器误差对测角的影响。， 2）方向观测法

一个测站上需要观测的方向数在2个以上时，要用方向观测法。 （1）观测程序 盘左位置：

A--oB--oC--oD--oA 盘右位置：

A--oD--oC--oB--oA

再次瞄准目标A称为归零，进行归零观测的目的是：检查度盘在观测过程中是否发生变动。 半测回归零差Δ＝零方向归零方向值一零方向起始方向值，对于DJ6经纬仪其允许值（限差）为±18″。 （2）全圆方向观测法记录、计算 表格记录说明：

（1）记录顺序：盘左自上而下，盘右自下而上；

（2）计算 2C 值： 2C 值即视准误差的两倍值.， 2C =盘左读数—（盘右读数±180°）， 2C 本身为一常数，故 2C 的变化可作为观测质量检查的一个指标；

（3）计算半测回归零差Δ＝零方向归零方向值一零方向起始方向值，对于DJ6经纬仪其允许值（限差）为±18″；

Δ左=0°02′18″-0°02′12″=+6″ Δ右=180°02′08″-0°02′00″=+8″

（4）一测回盘左、盘右方向平均值：当 2C 变化不大时，取盘左、盘右读数的均值作该方向一测回的最终方向值（只计算秒值）；

（5）归零方向值的计算：先取零方向A的平均值（4个值的平均值），并令其为0°00′00″，其它各方向的方向值均减去第一个方向的方向值，计算结果称为归零方向值；

（6）对于DJ6经纬仪，在各测回同一方向的方向值互差不超限＜24″的情况下，对各观测方向取平均值作最终值。

3）度盘变换 当测回较多时，测回之间要改变度盘位置，以减弱度盘分划不均匀对测角的影响。设观测n个测回，则每个测回的改变值为180/n。如需观测3个测回，则各测回度盘（零方向）应分别置于0°、60°、120°。 3.4 光学经纬仪的检验与校正方法

经纬仪是测角仪器，从测角原理可知，它必须满足下面两个条件： （1）照准面必须铅垂，才能形成正确的两面角； （2）水平度盘必须水平，才能正确量度两面角。 3.4.1 光学经纬仪应满足的几何条件

经纬仪有纵轴（竖轴）VV、水准管轴LL、视准轴ZZ、水平轴（横轴）HH及圆水准器轴OO等几大轴线。视准轴为望远镜的物镜中心与十字丝中心的连线，是瞄准目标时的视线。竖轴为照准部旋转轴，正常使用时应保持铅垂；水准管轴在气泡居中时，应水平；圆水准轴在其气泡居中时，应铅垂；横轴是望远镜的旋转轴，正常状态应水平。

为保证经纬仪的正常使用，上述各轴线间必须满足测角一定几何关系，包括： (1) 水准管轴垂直于纵轴(LL⊥VV)； 当LL水平时，可保证VV的铅垂 （2）圆水准轴平行于纵轴(OO∥VV)；

（3）视准轴垂直于横轴(ZZ⊥HH)； 当HH水平时，只要ZZ⊥HH，就保证了视准面是铅垂的

（4）横轴垂直于纵轴(HH上VV)； 当VV铅垂，只要保证HH上VV，就保证了HH的水平，也就保证了ZZ扫出来的视准面是铅垂的

(5) 十字丝纵丝垂直于横轴； (6) 竖盘指标应处于正确位置； （7）光学对点器视准轴位置正确。 3.4.2 经纬仪的检验校正

1）水准管轴垂直于纵轴的检验校正(LL⊥VV) （1）检验

大致整平仪器，并转照准部，使水准管轴与仪器任两脚螺旋连线平行，调节这对脚螺旋使水准仪管气泡居中。再转照准部180°，若气泡仍居中，说明该几何条件满足，否则应校正仪器。 （2）校正

调节平行于水准管的一对脚螺旋使气泡向中央移动偏离值的一半，用校正针拨水准管的校正螺旋，升高或降低一端的水准管的一端至气泡居中，反复进行几次，直到在任何位置气泡偏离值都在一格以内止。

2）圆水准器的检验和校正

（1）检验：水准管轴校正的基础上，整平经纬仪，若圆水准器气泡不居中，则需校正。 （2）校正：用改正针拨动圆水准器下面的校正螺丝，使圆水准器气泡居中即可 3）十字丝竖丝垂直于仪器水平轴的检验校正 （1）检验方法

整平仪器并瞄准一个明显目标点，制动照准部和望远镜，转望远镜的微动螺旋使望远镜视线在竖直面内作上下均匀旋转，若点成像始终在竖丝上，无需校正。如果点的轨迹偏离竖丝，则应校正。

（2）校正方法

卸下目镜的外罩，可见到十字丝环，先松开四个固定螺丝，微转目镜筒，此时十字丝板也转动同样的角度，调节至望远镜视线上下转动时点的成像始终在竖丝上移动止，校正后装好外罩。

4)视准轴垂直于水平轴的检验校正(ZZ⊥HH) （1）检验原理

视准轴与水平轴不垂直之差称为视准误差。视准误差C对水平角观测值的影响，正倒镜值绝对值相等、符号相反。检验时，选一水平位置目标，盘左、盘右观测读数差即为两倍视准误差称为 2C 值： 2C ＝盘左读数一(盘右读数土180°) （2）校正方法

若| 2C |≥±20″应校正。计算盘左盘右瞄准同一目标的水平盘读数的盘右（或盘左）正确读数

a=（a右+（a左±180°））/2

旋水平微动螺旋，使盘右的水平度盘读数为a。观测十字丝纵丝偏离目标情况，用校正针旋转图2-36（b）中左、右一对十字丝校正螺丝至十字丝纵丝与目标成像几何中心重合。

5）水平轴垂直于竖轴的检验(HH上VV) a）检验方法

在距高墙10～ 20m 处安置经纬仪，整平仪器盘左瞄准墙面高处的一点A（仰角在30°左右)，固定照准部后大致放平望远镜，在墙面上定出一点A1，同法盘右瞄准A点，放平望远镜，在墙面上定出另一点A2，A1、A2重合，关系满足，否则需校正。纵轴铅垂而横轴不水平，与水平线的交角i称为横轴误差。 若仪器距墙壁的距离为S，A 1A 2间距为Δ经纬仪瞄准A时的垂直角为α，则有：

由于i很小，故有：

（2）校正方法：当i＞±30″应校正。取A 1A 2的中点M，以盘右(或盘左)位置瞄准M点，抬高望远镜至A位置，视线必偏离A点，可拨动仪器支架上的偏心轴承，使横轴的右端升高或降低，使十字丝中心与A点的几何中心重合，这时，横轴误差i已消除，横轴水平。 6）指标差的检验与校正

（1）检验

置平仪器，以盘左、盘右分别瞄准一水平目标，读取竖盘读数，计算垂直角α左和α右，两者相等则无竖盘指标差存在，否则应计算指标差i，当其大于±30″时应进行校正。 （2）校正

校正时可在盘左盘右任一位置进行，如在盘右时令望远镜照准原目标不动，转竖盘水准仪管微动螺旋，将竖盘读数对到盘右的正确读数:R右=R右′-i，此时指标水准仪管气泡必然偏移，用校正针使气泡居中即可。

7）光学对点器的检验校正

光学对点器是一个小型的外对光式望远镜，由物镜、目镜、分划板、转向棱镜及保护玻璃组成，对点器的视准轴为其分划板刻划中心与物镜光心的连线，光学对点器的视准轴应与仪器的竖轴重合。

（1）检验

选一平地安置仪器严格整平，在脚架的中央地面放置一张画有一十字形的标志O的白纸，并使对点器标志中心与标志O重合，在水平方向旋照准部180°，如对点器标志中心偏离标志O，而至另一点O′处，则对点器的视淮轴和仪器的纵轴不重合，应校正。

（2）校正

定出O，O′的中点，调节对点器的校正螺丝使对点器中心标志对该点，校正完成。应指出，经纬仪的各项检验、校正需反复进行多次，直至稳定地满足条件为止。 3.5 全站仪简介

3.5.1 电子经纬仪的度盘读数系统

电子经纬仪是一种集光、机、电为一体的新型测角仪器，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。电子经纬仪的自动记录、储存、计算功能，以及数据通讯功能，进一步提高了测量作业的自动化程度。电子经纬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、光栅盘测角系统及动态（光栅盘）测角系统等三种。

电子经纬仪与光学经纬仪区别在于度盘读数及显示系统，电子经纬仪的水平度盘和竖直度盘及其读数装置是分别采用两个相同的光栅度盘（或编码盘）和读数传感器进行角度测量的。 电子经纬仪是人们在角度测量自动化的过程中应用而生的，目前电子经纬仪的物理存在形式有两种，一种是只具测角功能的电子经纬仪，另一种是将电子经纬仪与测距仪设计为一体，测角测距功能皆备的整体式全站型电子速测仪（electronic theometer total station），简称为全站仪。根据测角精度可分为0。5″，1″，2″，3″，5″，10″等几个等级，各类电子经纬仪在各种测绘作业中起着巨大的作用。 电子经纬仪的基本构造及性能基本相同但以因各仪器制造商的不同各有特点，主要表现在计数系统、电子电路系统、显示及软件系统、数据接口方面的差异，及性能的差别。 3.5.2 全站仪

全站仪是一种集光、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。全站仪的发展经历了从组合式即光电测距仪与光学经纬仪组合，或光电测距仪与电子经纬仪组合，到整体式即将光电测距仪的光波发射接收系统的光轴和经纬仪的视准轴组合为同轴的整体式全站仪等几个阶段。

全站仪几乎可以用在所有的测量领域。电子全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、及显示屏、键盘等组成。

同电子经纬仪、光学经纬仪相比，全站仪增加了许多特殊部件，因此而使得全站仪具有比其它测角、测距仪器更多的功能，使用也更方便。这些特殊部件构成了全站仪在结构方面独树一帜的特点。

1．同轴望远镜

全站仪的望远镜实现了视准轴、测距光波的发射、接收光轴同轴化。同轴化的基本原理是：在望远物镜与调焦透镜间设置分光棱镜系统，通过该系统实现望远镜的多功能，即既可瞄准目标，使之成像于十字丝分划板，进行角度测量。同时其测距部分的外光路系统又能使测距部分的光敏二极管发射的调制红外光在经物镜射向反光棱镜后，经同一路径反射回来，再经分光棱镜作用使回光被光电二极管接收；为测距需要在仪器内部另设一内光路系统，通过分光棱镜系统中的光导纤维将由光敏二极管发射的调制红外光传也送给光电二极管接收 ，进行而由内、外光路调制光的相位差间接计算光的传播时间，计算实测距离。

同轴性使得望远镜一次瞄准即可实现同时测定水平角、垂直角和斜距等全部基本测量要素的测定功能。加之全站仪强大、便捷的数据处理功能，使全站仪使用极其方便。

2．双轴自动补偿

在仪器的检验校正中已介绍了双轴自动补偿原理，作业时若全站仪纵轴倾斜，会引起角度观测的误差，盘左、盘右观测值取中不能使之抵消。而全站仪特有的双轴（或单轴）倾斜自动补偿系统，可对纵轴的倾斜进行监测，并在度盘读数中对因纵轴倾斜造成的测角误差自动加以改正(某些全站仪纵轴最大倾斜可允许至±6′）。，也可通过将由竖轴倾斜引起的角度误差，由微处理器自动按竖轴倾斜改正计算式计算，并加入度盘读数中加以改正，使度盘显示读数为正确值，即所谓纵轴倾斜自动补偿。

3．键盘

键盘是全站仪在测量时输入操作指令或数据的硬件，全站型仪器的健盘和显示屏均为双面式，便于正、倒镜作业时操作。 4．存储器

全站仪存储器的作用是将实时采集的测量数据存储起来，再根据需要传送到其它设备如计算机等中，供进一步的处理或利用，全站仪的存储器有内存储器和存储卡两种。

全站仪内存储器相当于计算机的内存(RAM)，存储卡是一种外存储媒体，又称PC卡，作用相当于计算机的磁盘。

5．通讯接口

全站仪可以通过BS— 232C 通讯接口和通讯电缆将内存中存储的数据输入计算机，或将计算机中的数据和信息经通讯电缆传输给全站仪，实现双向信息传输。 3.5.3 全站仪的使用

全站仪具有角度测量、距离(斜距、平距、高差)测量、三维坐标测量、导线测量、交会定点测量和放样测量等多种用途。内置专用软件后，功能还可进一步拓展。 3.5.4 全站仪的数据通讯

全站仪的的数据通讯是指全站仪与电子计算机之间进行的双向数据交换。全站仪与计算机之间的数据通讯的方式主要有两种，一种是利用全站仪配置的PCMCIA（personal computer memory card internation association,个人计算机存储卡国际协会，简称PC卡，也称存储卡）卡进行数字通讯，特点是通用性强，各种电子产品间均可互换使用；另一种是利用全站仪的通讯接口，通过电缆进行数据传输。 3.6 水平角观测误差 3.6.1 仪器误差

在水平角和垂直角的观测过程中，有多种误差会对角度测量产生影响。本节就几种主要误差加以分析，并提出限制这些误差措施。

1.经纬仪照准部偏心误差的影响

照准部的旋转中心C′与度盘的分划中心C不重合引起的误差称为照准部偏心差。偏心距CC′以e表示。e与零分划线的夹角称偏心角，以θ表示。仪器无偏心差时的正确读数为M，存在偏心差时，读数为M′，M与M′之差ε就是照准部偏心对观测方向的影响。

因为盘左盘右所得ε符号相反，绝对值相等，取盘左盘右平均值可消除此误差的影响。 2.度盘刻划误差

光学度盘的刻划误差在度盘制造时产生，采用观测时变换度盘位置的方法可减小此误差的影响。 3.视准误差

视准误差C是指在仪器校正不完善，视准轴未能真正垂直于水平轴而致其偏离正确位置的小角值。 Δc=c/cosα

由于水平角由两个方向组成，所以视准误差对水平角的影响为：

视准误差c对方向观测的影响Δc，随垂直角α的增大而增大。盘左、盘右观测时，Δc数值相等，符号相反，取盘左、盘右读数的平均值可消除视准误差的影响。

4.横轴倾斜误差的影响

仪器整平后横轴应水平，不水平时就存在横轴误差。横轴倾斜误差同视准误差影响计算类似，i角对水平方向读数的影响Δi为

Δi=itanα 对水平角的影响为：

Δβ=Δi1-Δi2=i（tanα1-tanα2）

横轴倾斜误差的影响随垂直角的增大而增大。垂直角为零时，对水平度盘的影响零；α增大时对水平方向读数的影响迅速增大。用盘左、盘右方法观测时，Δi数值相等而符号相反，取盘左、盘右观测值均值可抵消横轴误差的影响。

5.纵轴倾斜误差的影响

纵轴不铅垂产生的误差为纵轴倾斜误差。

纵轴误差不能用盘左盘右观测取平均值的方法消除，故观测时应十分重视水准管的检、校及整平时气泡的居中。

3.6.2 仪器对中误差与目标偏心误差

1）仪器的对中误差对测角的影响

当仪器中心与测站中心不在同一铅垂线上时存在对中误差。设B为测站中心，O为仪器中心，仪器中心相对于测站中心的偏离量e为对中线量误差，称为偏心角，是观测时起始方向与线量误差间的夹角。β为无对中误差时的角度，β′为实测角， 当β和θ一定时，偏心距越大，Δβ越大；e和θ一定时，Δβ

0

与s1及s2成反比，边越短Δβ越大；当e与s一定时，当β接近180，θ接近直角时Δβ最大。 2）目标偏心误差对测角的影响

当目标点上的觇标中心偏离目标标石中心时产生偏心误差。图中B为测站点，C为照准点的标石中心，T为照准点的觇标中心，S两测点间距，e为目标的偏心距，θ为偏心角即观测方向与偏心方向间夹角，则目标偏心对水平角的影响为：

由上式知垂直于视线方向的目标偏心影响最大，偏心影响与目标偏心距e成正比，与边长s成反比。觇标铅垂是减少目标偏心对水平角观测的影响最佳方法。

3）照准误差与读数误差

照准误差是因未能精确地瞄准目标几何中心而产生。引起的原因主要有：人眼的分辨能力、目标的形状、亮度、背景；外界条件等。消除或减弱其影响的办法一般采用经验模型改正或选择较好的观测环境。

读数误差主要取决于仪器的读数设备和人的技能及工作态度。 4）视差和十字丝不清晰的影响

视差是指目标成像不在十字丝板上引起的误差。消除办法是在观测时认真调焦，使目标成像位于十字丝板上。

十字丝不清晰的误差，因目镜调焦不准确引起。通过目镜调焦可消除。 3.6.3 外界条件的影响

气温变化、大气折光、阳光、风力、大气能见度、湿度等，也会引起误差。

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