距离观测值的改正和光电测距仪的检验.docVIP

4.3距离观测值的改正和光电测距仪的检验 第一类仪器本身所造成的改正：加常数 置平 乘常数（频率） 周期误差 第二类大气折光而引起的改正：气象 波道弯曲 第三类归算方面的改正：归心（下册P95） 倾斜和投影到椭球面上（下册P25） 说明：由于现在测距仪的性能和自动化程度不同，测距仪的精度要求也各异，故有些改正可不需进行，有的在观测时只需在仪器中直接输入有关数值或改正值即可。 光电测距仪的检验 《光电测距仪的检定规范》CH8001。 4.3.1气象改正 这是电磁波测距最重要的改正，因为电磁波在大气中传输时受气象条件的影响很大。实质是大气折射率对距离的改正，因大气折射率与气压、气温、湿度有关，因此习惯叫气象改正。 1有关公式 ⑴光在真空中传播速度c0=299792458±1.2(m/s) (25) 1975年国际大地测量与地球物理学联合会（IUGG）第十六届年会。 如果测定空气的折射率n，则可求出空气中的光速c=c0/n (26) ⑵光在空气中的折射率与波长关系式（色散公式）柯希（Cauchy）公式： (27) 1963年IUGG决定使用巴雷尔-西尔(Barrell-Sears)给出的实用公式： (28) 上式是在温度00C，气压760mmHg毫米汞柱高（或1013.2mb毫帕）， 0﹪湿度，含0.03﹪CO2的标准大气压条件下的单一波长(单位μm)的光折射率与波长关系式，也称巴雷尔-西尔公式. ⑶ (狭窄光谱) 群速的空气中折射率与波长关系式 (29) 在标准大气压条件下 (30) ⑷光(狭窄光谱)在空气中的折射率随着温度、气压和湿度而变化,有如下近似关系，柯尔若希（Kohlrousch）公式 (31) 式中：是温度为t0C，气压为p和水蒸气为e时空气的折射率, p和e的单位为mmHg。 由(30)式计算， α为空气膨胀系数，α=1/273.16=0.003661 2气象改正 将测距仪采用的波长λ代入(30)式可求出,再由测边时的气象条件由(31)式可求出大气折射率n,．．．。 其实在设计测距仪时，都采用假定大气状态，例如DCH2型测距仪，红外光的波长λ=0.83μm,代入(30)式=1假定大气状态是t=150C,P=1.013hPa(百帕)，在红外测距仪中(31)式中第三项（湿度）影响很小可忽略不计，将=1t=150C,P=1.013hPa(百帕)代入(31)式得=1.000279。 由(26)式，(1)式写成 (32) 上式对n取微分，并换成有限增量得 (33) 设D/观测得斜距，D//经气象改正后斜距，ΔDn气象改正数， (34) (35) 把有关数据代入得DCH2型测距仪气象改正数计算公式， (36) D/以km为单位,P以hPa(百帕)。 由于各种型号的测距仪所采用的波长和假定大气状态各不相同，所以气象改正公式也不会一样。 又例如DI20测距仪，红外波长λ=0.835μm, 代入(30)得=1.000294612,假定(参考)大气状态t=120C,P=760mmHg,e=0代入(31)得=1.000282214 一般大气条件下的折射率 其中t以0C为单位,P、e以mmHg为单位，D/以m为单位。 4.3.2周期误差的测定及改正 1什么是周期误差 e1测距信号，e2串拢信号， 相位差，