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1、全站仪及其使用全站仪及其使用1 全站仪概述全站仪概述全站仪全站仪(total station)是由电子测角、光电测距、是由电子测角、光电测距、微型机及其软件组合而成的智能型光电测量仪微型机及其软件组合而成的智能型光电测量仪器，其构造如图器，其构造如图5-1所示。世界上第一台商品所示。世界上第一台商品化的全站仪是化的全站仪是1968年西德年西德OPTON公司生产的公司生产的Reg Elda14。 全站仪的根本功能是测量水平角、竖直角和斜距，全站仪的根本功能是测量水平角、竖直角和斜距，借助于机内固化的软件，可以组成多种测量功借助于机内固化的软件，可以组成多种测量功能，如可以计算并显示平距、高差以及
2、镜站点能，如可以计算并显示平距、高差以及镜站点的三维坐标，进展偏心测量、悬高测量、对边的三维坐标，进展偏心测量、悬高测量、对边测量、面积计算等。测量、面积计算等。全站仪具有如下特点：全站仪具有如下特点： (1) 三同轴望远镜三同轴望远镜在全站仪的望远镜中，照准目标的视在全站仪的望远镜中，照准目标的视准轴、光电测距的红外光发射光轴和准轴、光电测距的红外光发射光轴和接收光轴是同轴的，其光路如下图。接收光轴是同轴的，其光路如下图。因此，测量时使望远镜照准目标棱镜因此，测量时使望远镜照准目标棱镜的中心，就能同时测定水平角、垂直的中心，就能同时测定水平角、垂直角和斜距。角和斜距。全站仪的组成：全站仪的组
3、成： (1) 四大光电测量系统四大光电测量系统(2) 微处理器、电子手薄和附属部件微处理器、电子手薄和附属部件根据键盘获得的操作指令微处理器即调根据键盘获得的操作指令微处理器即调用内部命令，指示仪器进展相关的测量用内部命令，指示仪器进展相关的测量工作和通过电子手薄进展数据记录、检工作和通过电子手薄进展数据记录、检核、处理、存储和传输。核、处理、存储和传输。(3) 三同轴望远镜三同轴望远镜2 NTS-355全站仪的根本操作全站仪的根本操作图所示是南方测绘仪器公司生产的图所示是南方测绘仪器公司生产的NTS-355中文界面全站仪，它带有数字中文界面全站仪，它带有数字/字母键字母键盘，其主要技术参数为
4、：一测回方向观测盘，其主要技术参数为：一测回方向观测中误差为中误差为5，竖盘指标自动归零补偿采，竖盘指标自动归零补偿采用液体电子传感补偿器，补偿范围为用液体电子传感补偿器，补偿范围为3；在良好大气条件下的最大测量距离为；在良好大气条件下的最大测量距离为2.6km(使用三块棱镜使用三块棱镜)，距离测量误差为，距离测量误差为2mm+2ppm；带有内存的程序模块可以；带有内存的程序模块可以储存储存3440个点的测量数据和坐标数据；个点的测量数据和坐标数据；仪器采用仪器采用6V镍氢可充电电池供电，一个镍氢可充电电池供电，一个充满电的电池可供连续测量充满电的电池可供连续测量810个小时个小时。1) P1
5、页菜单页菜单P1页菜单有页菜单有“置零、置零、“锁定、锁定、“置盘三个选项。置盘三个选项。“置零选项置零选项将当前视线方向的水平度盘读数设置为将当前视线方向的水平度盘读数设置为0。“锁定选项锁定选项将当前水平度盘读数锁定，该选项用于将某个照准方向的水将当前水平度盘读数锁定，该选项用于将某个照准方向的水平度盘读数配置为指定的角度值。平度盘读数配置为指定的角度值。“置盘选项置盘选项将当前视线方向的水平度盘读数设置为输入值。将当前视线方向的水平度盘读数设置为输入值。2) P2页菜单页菜单“倾斜选项倾斜选项当仪器竖轴发生微小的倾斜时，翻开倾斜补偿器可以自动改当仪器竖轴发生微小的倾斜时，翻开倾斜补偿器可
6、以自动改正垂直角。正垂直角。“V%选项选项使竖盘读数在以角度制显示或以斜率百分比使竖盘读数在以角度制显示或以斜率百分比(也称坡度也称坡度)显示显示间切换。间切换。3) P3页菜单页菜单“H-蜂鸣选项蜂鸣选项开关蜂鸣声。当水平度盘读数分别为开关蜂鸣声。当水平度盘读数分别为0、90、180、270、1时发出蜂鸣声。时发出蜂鸣声。“R/L选项选项使水平盘读数在右旋和左旋水平角之间切换。右旋等价使水平盘读数在右旋和左旋水平角之间切换。右旋等价于水平度盘为顺时针注记，左旋等价于水平度盘为逆时于水平度盘为顺时针注记，左旋等价于水平度盘为逆时针注记。针注记。“竖角选项竖角选项使竖盘读数在天顶距使竖盘读数在天
7、顶距(竖盘竖盘0位于天顶方向位于天顶方向)和高度角和高度角(竖竖盘盘0位于水平方向位于水平方向)之间切换。之间切换。全站仪的使用：全站仪的使用： (1) 安置安置将全站仪安置于测站点，反射棱镜安置将全站仪安置于测站点，反射棱镜安置于目标点，对中整平。于目标点，对中整平。(2) 开机开机翻开电源开关，假设电压缺乏，应及时翻开电源开关，假设电压缺乏，应及时更换电池。更换电池。(3) 仪器自检仪器自检转动照准部和望远镜各一周，使仪器水转动照准部和望远镜各一周，使仪器水平度盘和竖直度盘初始化。平度盘和竖直度盘初始化。(4) 参数设置参数设置棱镜常数检查和设置，气象参数。棱镜常数检查和设置，气象参数。(
8、5) 选择测量模式选择测量模式(6) 照准、测量照准、测量方向观测时照准标杆或觇牌中心，按方向观测时照准标杆或觇牌中心，按测量键显示相应数据。测量键显示相应数据。(7) 测量完毕关机测量完毕关机全站仪使用本卷须知全站仪使用本卷须知n5.6 新型全站仪简介新型全站仪简介n某某些些型型号号的的进进口口全全站站仪仪，除除具具有有普普通通全全站站仪仪的的功功能能外外，还还具具有有一一些些更更先先进进更更实用的功能。实用的功能。n(1) 拓普康拓普康GTS-600系列全站仪系列全站仪n图图5-44为日本拓普康公司的为日本拓普康公司的GTS-600系列全站仪，它具有如下的特点：系列全站仪，它具有如下的特点
9、：n1) 仪仪器器的的ROM中中固固化化有有MS-DOS3.22操操作作系系统统，用用户户可可以以修修改改仪仪器器自自带带的的应应用用程程序序，也也可可以以开开发发适适合合特特殊殊需需要要的的应应用用程程序序，系系统统提提供供给给用用户户存存储储应应用用程程序的空间达序的空间达2MB。n2) 仪仪器器用用于于存存储储测测量量数数据据的的内内存存为为320KB，可可以以存存储储约约5000个个点点的的坐坐标标数数据据，如如果果不不够够，可可以以使使用用闪闪存存 卡卡 。 仪仪 器器 使使 用用 16MB或或 32MB两两 种种PCMCIA(personal computer memory car
10、d internation association)闪闪存存卡卡，数数据据采采集集完完成成后后，可可以以从从仪仪器器中中取取出出闪闪存存卡卡，并并将将其其插插入入卡卡适适配配器器中中，再再将将插插入入了了闪闪存存卡卡的的卡卡适适配配器器装装入入计计算算机机的的PCMCIA卡卡槽槽中中(笔笔记记本本电电脑脑一一般般都都带带有有PCMCIA卡卡槽槽)，即可将闪存卡中的数据读入计算机。，即可将闪存卡中的数据读入计算机。 3仪器除带有一个仪器除带有一个RS-232C串行接口外，还带有一个串行接口外，还带有一个12针的并行接口，将针的并行接口，将Centronics标准标准(12针针)的打印机连的打印机
11、连接到并行接口，操作仪器可以直接打印测量成果。接到并行接口，操作仪器可以直接打印测量成果。4) 自动调焦。观测员只需要使望远镜大致照准棱镜，自动调焦。观测员只需要使望远镜大致照准棱镜，按下仪器上的按下仪器上的“AF键，仪器就会立刻对目标棱镜进展键，仪器就会立刻对目标棱镜进展自动调焦。自动调焦。5) 防水。仪器按照防水。仪器按照IEC529标准制造，具有超强的防水标准制造，具有超强的防水性能，当水龙头的水从任何方向喷射仪器的外壳时，性能，当水龙头的水从任何方向喷射仪器的外壳时，均不会对仪器的性能产生影响。均不会对仪器的性能产生影响。6) 可选配的定线点指示器。定线点指示器可以同时发可选配的定线点
12、指示器。定线点指示器可以同时发射两束光，其中一束为恒定激光，用于指向；另一束射两束光，其中一束为恒定激光，用于指向；另一束为闪烁光，用于帮助司镜员正确识别定线方向。为闪烁光，用于帮助司镜员正确识别定线方向。7) 屏幕显示采用全中文菜单界面，便于中国用户操作屏幕显示采用全中文菜单界面，便于中国用户操作与使用。与使用。 n(2) 徕卡徕卡TPS1100系列全站仪系列全站仪n图图5-45为徕卡公司的为徕卡公司的TPS1100系列全站仪，它具有如下特点：系列全站仪，它具有如下特点： n1) 马马达达驱驱动动与与自自动动目目标标识识别别。在在自自动动目目标标识识别别模模式式下下，只只需需要要粗粗略略照照
13、准准棱棱镜镜，仪仪器器内内置置的的CCD相相机机立立即即对对返返回回信信号号加加以以分分析析，并并通通过过伺伺服服马马达达驱驱动动照照准准部部与与望望远远镜镜旋旋转转，自自动动照照准准棱棱镜镜中中心心进进展展测测量量，并并自自动动进进展展正正、倒倒镜镜观观测测。该该观观测测模模式式对对于于需需要要进进展展屡屡次次重重复复观观测测的的点点非非常常有有用用，如如可可以以实实现现对对大大型型水水坝坝变变形形点点进进展展无无人人值守的连续观测。值守的连续观测。n2) 自自动动跟跟踪踪。在在自自动动跟跟踪踪模模式式下下，仪仪器器能能自自动动锁锁定定目目标标棱棱镜镜并并对对移移动动的的360棱棱镜镜进进展
14、展自自动动跟跟踪踪测测量量，仪仪器器内内设设的的智智能能化化软软件件利利用用CCD相相机机对对返返回回信信号号进进展展分分析析处处理理，排排除除外外界界其其它它反反射射物物体体成成像像的干扰，可以保证在锁定目标暂时失锁时，也能立即恢复跟踪。的干扰，可以保证在锁定目标暂时失锁时，也能立即恢复跟踪。n3) 镜镜站站遥遥控控测测量量。镜镜站站可可以以通通过过操操作作RCS1100控控制制器器遥遥控控测测站站的的全全站站仪仪进进展展放放样样测测量量，放放样样数数据据及及测测得得的的镜镜站站当当前前坐坐标标直直接接显显示示在在RCS1100控制器中，这使得一个人进展测量成为可能。控制器中，这使得一个人进
15、展测量成为可能。n4) 无反射棱镜测量。仪器内置有红外光和可见激光两种测距信号，当使用激光信号测距时，可以不用反射棱镜，直接照准目标测距。无棱镜测距的范围为1.5m80m，加长测程的仪器可以到达200m，测距精度3mm+2ppm。该功能对测量天花板、壁角、塔楼、隧道断面等有用。n5) 支持用户自编应用程序。仪器提供了GeoBASIC语言，它与标准BASIC语言相似，提供了数学计算、字符串管理和文件操作等功能。在使用GeoBASIC语言编程时，通过大量调用仪器提供的子程序，可以很容易编写出满足特定需要的应用程序。将编写出的应用程序装入仪器中后，应用程序将成为仪器菜单中的一局部。 布置作业布置作业1、简述全站仪的特点；、简述全站仪的特点；2、简述南方、简述南方NTS-355全站仪控制面板键的功能；全站仪控制面板键的功能；3、分别说明角度测量界面的三个页面对应软键的功能；、分别说明角度测量界面的三个页面对应软键的功能；谢谢观赏谢谢观赏
