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全站仪误差及检测研究综述 电子全站仪是光电测距仪、电子经纬仪和微处理器的集成。 可在工位上同时测量、计算、显示和记录各种测量数据。 与传统测量仪器相比，全站仪的主要优势之一是可以与计算机等其他设备（如电子记录簿）进行通讯，大大提高了测量作业的效率，减少了人工读取和书写错误。 易于实现内外测量一体化。 全站仪维修检测系统包括角度测量和距离测量两部分。 全站仪与光学经纬仪有许多相同的原理，但全站仪比经纬仪复杂得多，具有经纬仪无法比拟的优点和特点。 文中详细介绍了全站仪的基本原理、各种误差产生的机理以及如何检查。 根据实验测得的数据和全站仪轴系阀的几何关系，利用误差原理计算出未知量，并对仪器进行误差检验和平移。 关键词：轴系误差 电子补偿 最小二乘法 电子全站仪改正 4 电子全站仪观测误差及试验 SA 摘要 电子全站仪是集成了测距仪的微处理器和记录、测量、计算，同时显示现场测量的数据，因此在工程中与传统全站仪应用广泛。

与仪器相比，测量具有与'和'其他优势计算机如电子记录仪进行数据通信的电子总本。 通过站点，可以大大减少工作的效率低下，减少人工，并实现工作内外的错误读写集成。 全站仪经纬仪测量光学和共享全站仪的原理远不止于此，而是复杂的经纬仪和经纬仪无可比拟的优势特点，全站仪的基本原理论文讲解全站仪的原理、测量数据和测量误差、如何测试。 根据实验全站仪轴的几何最小解，计算出的未知数用于误差重估和误差修正。

quantityequipmenterrorsElectronicElectronictotalstation 关键字：AxesCompensation TheleastsolutionsCorrecotionsquares5 图示列表 图2-1 相位法测距基本原理... 4 图3-1 电平调整示意图 ... …………………………………………. 8 图 3-2 电平调节示意图 2……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………… 8 ……………………………………。 ． 9 图 3-4 多管检查方法………​​……………………………………………. 10 图 3-5 标准垂直角法示意图………………………………………………. 1l 图 3-6 准直轴误差示意图................................................ ..................................... 12 图 3-7 准直轴误差对水平方向观测刚度的影响………… ……………………。 12 图 3-8 准直轴误差对垂直方向观测值的影响…… 13 图 3-9 水平轴倾斜误差对水平方向观测值的影响………… ……………… ． 15 图3-10 水平轴倾斜误差对垂直方向观测值的影响... 16圈 3.11 垂直轴水平倾斜口对水位值的影响... …………………… …18 图 3-12 纵轴垂直倾斜 a．

,对水平方向取值的影响……………………………… 19 图3-13 垂直轴倾斜 a,,对天顶距韵的影响……………………………….. .. 4-1全站仪刻度盘20轮偏心………………………………………………………………………………23 图5-1 纵轴倾斜示意图………………………… ………………………………………… 35 图5-2 双轴液体补偿器…………………………………………………………. 37lO 表表 4-I 表盘偏心误差的检查…………………………………………. 26 表 4-2 水平面正负像差的构成……………………………… 31 表 4-3 垂直面正负像差的构成………………………… ………………………………。 ． 32 表 5-I 准直轴误差对水平方向值的影响………………………………. 34 表 5-2 水平轴倾斜误差对水平方向值的影响…………………… 34 表 5-3 垂直轴倾斜误差对水平方向值的影响………………………… ……………… 36 表5-4 不同补偿器设置对刻度盘的影响…………………………………… 38 原创性声明交叉学习论文是零人研究法与法的成果码头在刀表刀一路。 据我所知，论文除文中特别标明的地方外，不包含他人发表或撰写的研究成果，也不包含他人发表或撰写的研究成果. 持有学校或其他教育机构的学位或证书时使用过的材料。

与我共事的景勉之对本院会徽的贡献，在论文评审中均有明确说明，并表示感谢。 论文作者署名：/Xiang。 本学位论文的作者充分了解学位论文保存和使用的相关规定，有权保护并向国家海关部门或单位提交学位论文的复印件和软盘，允许论文被引用和借阅。 本词条授权-和朋御思泰堂可将学位论文的全部或部分内容编入相关数据库供检索，并可通过复印、缩图或扫描等方式对学术学位论文进行保存和编辑。 （本授权书适用于学军机密论文解密） 学术论文作者署名： 盛、寇、茅道经署名： 署名日期： 。 7年厂硝f')日鉴定：硼产@日达论文{首届毕业生去向：，电话； 沙轩衫蜘蛛，咆哮阀编辑：致谢论文完成之际，首先感谢合肥工业大学对我的支持给我这次学习和提高的机会，尤其是我的导师多年来的悉心指导，我想借此机会向他们表示衷心的感谢！ 于敏老师、陶廷烨老师、黄士秀老师、周志毅老师给了我很大的关心和帮助。 从论文选题的确定、实施方案的制定、具体工作的推进，到最终论文的撰写和修改，无一不渗透着老师们的智慧和心血。 老师们渊博的知识、开阔的视野、分析问题和理解问题的能力使我受益匪浅。

感谢合肥工学院的全体老师，我的师父黄俊志老师，王农教授，在我的博士论文前期给予的无私指导和帮助，以及给予的关心和照顾生活中的我。 衷心感谢我的宣誓单位测绘系的全体老师，是他们在整个研究生学习期间给予了我极大的支持和鼓励。 例如; 7∞年作者∞月：欧伟凡第6天第一章引言1.王氏选题背景及研究意义1.1.1选题背景测绘生产力水平代表测绘仪器。 现代测绘技术发展的主要内容是测绘仪器技术的发展过程。 推动力是经纬仪、测距仪、全站仪、计算机、GPS等越来越先进的测绘仪器，推动了测绘科学的不断发展。 生产工具代表生产力的高低，生产工具是重要的生产要素。 “工欲善其事，必先利其器”。 对于测绘生产来说，最重要的来源就是仪器的误差。 生产质量问题要从源头上抓。 当我们清楚地了解了这些误差的来源后，我们一定会以新的思维来对​​待每一个生产任务的技术方案，以获得更高精度的测量结果。 全站仪的原理误差是指仪器根据自身原理和制造工艺的限制而产生的自然误差，是造成仪器误差的根本原因。 理论上是不可逆的，只能通过改善工艺条件将其限制在一定范围内。

1）对于使用测量副的测距原理，时间基准偏差引起的测距误差是绝对存在的，而钢尺测距则不存在该原理误差。 2）误差具有一定的不稳定性。 仪器虽然经过检测和校准，但误差控制在一定的公差范围内。 由于时间、空间等环境条件的变化，一些技术参数的漂移，以及自身的磨损等，都可能导致仪器超差，这就是为什么测量仪器要定期校准的原因。 3）误差对不同测量结果的影响程度是不一样的，因为每种误差的规律是不同的。 即使某个原理误差没有限制在一定范围内，它仍然可能对某些测量结果产生很大的影响。 如：一O。5拱标称全站仪在10OM处对豹纹进行三角高程测量，得到的距离误差往往大于0.25mm，超出了人们的估计。 事实上，全站仪的垂直轴误差的公差远远超过O。 ． 5”即原理误差已经多次失去精度。在实际测量作业中，系统误差对测绘结果的质量影响很大。这就是三角高程测量的原因，其固有的系统误差本身的累积效应将其破坏，其作用力被进一步放大，因此关注系统误差更有意义。除了从源头上合理改进设计和改进制造工艺外，针对系统误差原理，最有特色的措施之一就是电子补偿技术，电子补偿技术的本质是计算预测值根据校准参数或传感器输出的校准参数，根据系统误差的数学规律计算系统误差，然后用这个预测篮自动修正仪器测量中的当前指示值。

修正参数的准确获取、修正误差数学模型和正确的计算过程是关键。 遗憾的是，没有受孕，但事实并非如此。 有说法称，电子补偿技术更多的是炒作，让很多观众不敢相信。 ，使其神秘而优越，甚至误认为电子补偿技术是“高度精细化、智能化”、“消除系统误差的绝对技术”。 ”、“电子校正”和“电子校正”的定义不同，但这并没有实际意义。这个概念都是为了系统误差的自动计算和校正，没有实质性的区别。我们所说的电子校正的第一个前提补偿是获取准确的校准参数，这个过程也叫电子校准，就是测量仪器各个参数的实际偏差，并保存到仪器中存力舞应单叫，显然，系统误差有一个重复的链条效果，而且重复链的性质也是相对于时间长短的，每一个系统误差的稳定性是不同的，几乎没有系统误差是长期绝对恒定的，因此无法得到一劳永逸的准确校准参数，这个参数也用来描述动物系统的误差，根据原理，需要裁缝进行正确的校准，才能做出正确的修正。 不同之处。 数量。 2、研究意义 文中所说的理论误差是指全站仪总原理的一般误差，并不是对所有全站仪理论误差的列举。

因为每台仪器的设计过程只有设计者自己清楚，不像光学经纬仪那么透明，它的传感误差（包括输入校正）是复杂的，难以准确说明。 因为在实践中，影响测量结果的误差源往往有很多种，但并不是所有的误差源都会影响所有的测量结果。 例如，角度部分的误差源不会影响斜距结果。 知道错误的来源和规律后，我建议针对它，抵消它，甚至将它们分门别类以消除它们。 正确理解每一个原则性错误的规则和规定，具有十分重要的意义。 抽烟。 2 研究现状 近十年来，全站仪的性能有了长足的进步，全站仪广泛应用于测绘的各个领域，取得了巨大的经济效益和社会效益。 随着科学技术的发展，特别是GPS技术的普及，全站仪在测绘领域的重要性受到挑战。 在控制和追溯方面，GPS系统具有操作灵活、无过渡点检测、精度统一、效率高、劳动强度低等优点。 全站仪在很多方面仍然具有GPS所不具备的优势。 GPS对顶空条件要求较高，撬磁力较差，对人员要求较高，测距精度较低，受边界条件限制。 更大的影响等。多场全站仪仍然是不可替代的，是基站外业测量、安防工程测量、隧道巡检、地下厂房建设、石王坊等多场全站仪最重要的数据采集设备。

墨简全站仪在工程测量中的使用基本普及。 测量入射角和出射角时，仪器的准直轴误差、横向辅助误差和接收轴误差，以及标尺盘的对中误差和垂直盘的标准偏差对中偏差和对中误差都会有一定的影响关于角度测量结果。 使用全站仪测试感官仪器的影响。 检查方法是指经纬仪的检查方法，但全站仪的实际工作不如光学经纬仪清晰，因此对全站仪的操作检查还必须验证其原理的正确性。 20世纪80年代以来，出现了许多先进的隐蔽性测量仪器。 威望成测量提供了先进的技术工具和手段，如：光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光直接搜索、激光跟踪等，现代技术、动态技术、和数字技术创造了奢侈法则，改变了传统的工程控制技术和地形。 工程量、道路痣测量、施工测量等作业方法。 三角网已被蓝色边网、边角网、测距钢丝网替代，解决了难攀测点的测距工作； 电子测速仪为详细测量提供了理想的仪器； 精密测距仪的应用取代了传统的基线测量。 golden slug 的性能是揭示测量搜索进度的最重要选项之一。 厘米具有垂向运动记录、仪器轴系误差自动修正、垂向运动归化计算、刻度测量基台运动扫描、消除刻度分度误差和偏心簇等优点。

全站仪测量可以利用电子手册自动记录野外测量数据，然后连接设备输入电脑，再输入视频交互转换方式进行测量数据、动态数据处理和分析。编辑，也可以由警艇控制跟踪并设置在全站仪上，自动测量一系列暗标，即所谓的“几何机输入”或群电子平税' ’直接在现场圈编辑，也就是勘测圈和Fury Digital Pure Fat Mole这样的工兵大队开辟了道路。 加速校准仪、数字校准仪、记录式精密补偿水准仪等仪器实现了自动水准仪、读数与记录融合、多级测量数据动态检验等功能。 ，使任何物位测量自动化、数字化纯正的方向前进。 湖。 3 本文的研究主要围绕全站仪的基本原理，各种误差的原理，以及如何对其进行详细测试。 根据实验测得的数据和全站轴系关系，计算剩余误差原理，对仪器进行误差评价，使我们对性能有一个清晰的认识和认识仪表和状态，并利用这些误差原理来纠正和减少仪表在工作中引起的误差，为工厂的建设提供更准确的数据。 第二章全站仪测距原理 二、全站仪测距原理介绍 电测距原理是利用电磁波的线性传播特性来测量电磁波在两点之间传播所用的时间，以及计算距离 D=ext[ 2 (2-1) 根据时间测量方法的不同，电子测距的方法主要有脉冲法测距、干涉法测距和相位法测距。

目前全站仪系列中应用最广泛的测距方法是相位测距法。 测距定位法的基本原理如下： 环将主激波的频率保持在一个固定的差值，并驱动发光管产生调制光波，经棱镜反射回来，被接收器接收，混合产生低频信号，经放大和细化发送到相位检测计数器。 对信号进行相位比较，计算并显示调制光波在发射时刻的相位差。 测距公式：Druya​​o(Ⅳ+AⅣ)=Lx(N+ldV)(2—2) 2 L=Lu测量尺长度，Ji整数波数，胡斐整数波数的尾数 2.2全站仪测量距离系统的来源全站仪是集光学、电子、计算机技术等多学科于一体的测距技术测绘产品。 测距系统误差主要包括： '1) 期间错误； 2）加法和乘法常数误差； 3）幅相误差。 周期性误差是指预定测距的光电电路的光电信号干扰，使被测距离和精密测量尺长岛∥2周期性重复误差的误差。 测距仪内部，虽然在电路设计中采用了各种滤波器和抗干扰措施 4 ，虽然光电发射系统和接收系统之间采取了严格的隔离措施，但往往存在微弱的定频光串扰和电串扰. 一般错误是设备内部这些频率干扰的主要来源。

根据周期误差规律，我们很容易找出数学模型： Asin=Asin(2k ear x D/k+ mouth) (2-3) 其中：A电位周期误差平移，S=解to 2（天空是波长）是考虑到格子的形成误差。 我稍后会解释，周期性误差是不可能消除的。 我们必须找到减少这种误差并防止光电信号跟踪的方法。 这就要求在仪器的设计和生产过程中，尽可能提高整机的屏蔽和抗干扰特性。 另外，根据周期误差的特点全站仪器后视检查误差，计算出攒机八误差、魏相机振幅和十福禄，然后得出韵周期误差参数进行改正计算。 2.3 测距仪乘法常数误差 2.3． Guiga 不断错误。 常量误差是由于测距仪光学零点与仪器对中器不一致造成的。 似乎所有的测量值都加上了一个固定的偏差。 它由仪器常数误差和棱镜常数误差两部分组成。 另外，幅相误差往往会影响加常数的检测效果，因为当仪器的幅相特性不好时，如果光路不平衡，光路的测量结果将不会完全偏移外部光路测得的延迟，也会产生附加常数。 类似的效果。 2.3.2常数误差乘以常数误差是由仪器时间基准偏差引起的，其现象是测量值与距离相加了一个差值。 爱磊晶振是测距系统产生计时基准的主要部件，石英晶振的好坏决定了测距精度。

那么让我们来讨论一下石英晶体振荡器的特性。 耿健，基站坟博广泛使用的石英根据累振器丰俊器件距离测量云业文标准，缙俊器件颍晶固有频率具有良好的稳定性。 晶振的作用是产生高频测距信号，其产生的高频测距信号必须具有频率稳定的特性，这是保证测距精度的重要条件{Bo. 调制频率决定测量尺度，其误差直接影响测距。 石英晶体调制的频率误差是由于频率放置不准确和晶体老化引起的频率漂移。 一般情况下，频率放置的精度较高，对距离测量的影响较小，而频率漂移引起的误差是误差酶的主要来源。 石英晶体振荡器的频率稳定性与晶体的温度特性密切相关，而且这种关系是非线性的。 解决石英晶振温度补偿的方法主要有两种： 1）用硬件技术修正误差，即将星体放入恒温槽中，改变晶体和环境的温度； 存储和计算功能，根据频率和温度的关系，对测距仪的显示进行校正，既降低了成本，又提高了精度，因此被广大仪器制造商广泛采用。 2, 3. 3 加法和常数误差测试。 在财经标定的六段基线场上，根据全维报告，在强制居中的情况下，我们得到了2个边长测量值，经过气象校正。 知边长童魂更难获得~组差别忘记误差方程：(i,2,3"·21).(2-4)K=D0i一卷×"一个C求和，乘以常量误差。

撬; 基线值，K乘以常数，砖实测值全站仪器后视检查误差，C开挖常数，形成法式，再求鳃，乘以常数和常数。 2.3.4 加乘常数错误如何处理在检测过程中，偶尔会遇到一些仪器在酶检测结果中出现较大的乘法常数，所以我将对此进行详细讨论，苏星破解服务设备将网格无精打采的粉丝. 虽然理论上倍数的误差是岩湖樟时间刻度偏差造成的，但实际上影响倍数检测结果的因素很多，如仪器内部的刻度校正常数、误差气象参数、幅度和相位误差等。 当测试得到的乘数常数较大时，进行搜索器频率测试进行验证； 当溅射测试结果与基线焊缝测试一致时，修正时标频率。 否则，寻找其他原因。 一般有以下几种原因： 1) 仪器手动校正次数缺失； 2）输入仪器误差严重； 3）气象参数错误； 不一致。 如果是原来的原因1>，仪器中的酶数应该乘以常数值来改变。 如果是原原因3）和4），则应改正并重新测试； 如果是2）的原因，则应重新测试。 送维修部维修。 虽然理论上加常数误差是由仪器常数和棱镜常数组成，但实际上影响加常数检测结果的因素很多。 主要有仪器内部设置，仪器内外光路信号的平衡。 欲改正斑点者，再设泼，足下者，赠之。

2.4 幅度和相位误差 幅度和相位误差是由于接收电子电路不完善和返回光信号的强弱引起的测距误差。 许多仪器在使用多年后，发光强度和光路特性发生变化，内部噪声和信号强度不一致，会导致光路测量结果无法完全抵消光路的延迟和传播。 仪器的加倍常数比较大。 如确定幅相误差较大，应送修部维修。 ． S 第三章全站仪轴系误差同全站仪与光学经纬仪轴系关系的检查。 由于全站仪可以采用电子补偿技术自动修正轴系误差，其内部原理远没有光学经纬仪那样透明可靠，因此对全站仪的检查还必须包括对其原理正确性的验证内容，传统的经纬仪轴系检测方法不能完全满足这一要求。 根据全站仪的组成，其测角部分首先需要满足以下三个几何条件： 准直轴应垂直于水平轴（水平轴）； 2、水平轴应垂直于垂直轴： 3、水平仪的水平轴应垂直于垂直轴。 如果纠错后不能严格满足这三个条件，将分别出现准直误差、水平轴误差和垂直轴误差。 The dial and subdivision system of the total station should meet the conditions In addition to the three-axis relationship, the dial and subdivision system of the total station should also meet the following conditions: 1. The horizontal axis should pass through the center of the vertical dial; 2. The vertical axis should pass through the center of the horizontal dial; 3. There should be no systematic error in the division of the horizontal dial and vertical dial; 4. The electronic subdivision system should have no systematic error and match the division of the dial; 5. The vertical axis should pass through the collimation axis and the horizontal axis:6.

The image quality of the telescope is good, and the collimation reel does not change when focusing. The detection of the total station is actually to verify whether the instrument to be tested meets the above nine conditions or is within the tolerance range through the corresponding detection method. Detection is generally carried out in the following order: main. Whether the horizontal axis of the level is perpendicular to the vertical axis; 2. Detection of telescope system and reticle: 3. Shaft error; 4. The compensation error of the compensator for the horizontal direction and vertical angle; 5. The standard deviation of the horizontal direction of one measurement circle and the standard deviation of the vertical focus of one measurement circle. 3.1 Perpendicularity between the horizontal axis of the level and the vertical axis When the horizontal axis L of the instrument's level has a pinch a with the horizontal axis, the air bubble is centered and the horizontal bearing is flat, then the rotation axis V of the instrument has a relationship with the vertical position. Angle a, as shown in Figure l. Rotate the instrument 180. , the rotation axis V remains unchanged, the liquid in the vial is affected by gravity, and the bubble will still be at the highest point. It can be seen from Figure 2 that the horizontal axis of the vial and the horizontal line are clamped at 2a, and the bubble in the vial is not in the middle at this time The surface is deflected to the other side, and the central angle opposite to the arc length of the bubble deflection is equal to 2a. Taking the SOKKIA total station as the side, the detection and calibration method is as follows: place the instrument on a stable instrument pier, first use the foot screw to center the circular level, make the telescope on the one foot screw, and use the instrument's own program to compensate The position of the compensator is displayed, adjust the position of the foot screw, so that the inclination of the position displayed by the compensator in the direction of the telescope and the direction perpendicular to the telescope does not exceed ±1.0', and the vertical axis of the instrument is consistent with the direction of the plumb line , At this time, if the bubble of the circular level is not centered, use the calibration pin to adjust the circular level. ． /. —＼