测量学课件第4章距离测量(四).ppt

* * * 二.一般情况下的三角高程测量 二.远距离的三角高程测量计算 ? P110 表4-6按(4-5-7)式列出部分范围内的两差改正值(略) 距离较远时，考虑地球曲率差和大气折光差对高差 的影响，应对观测得到的高差加“两差”改正： 球差改正： 气差改正： 两差改正： （k=0.14） * 二.一般情况下的三角高程测量 距离较远时，考虑地球曲率差和大气折光差对高差 的影响，应对观测得到的高差加“两差”改正： * 二.一般情况下的三角高程测量 距离较远时，考虑地球曲率差和大气折光差对高差 的影响，应对观测得到的高差加“两差”改正： * * * ?三角高程测量两点距离较远时，应考虑加两差改正； ?两点间对向观测高差取平均，能抵消两差影响； ?三角高程测量通常组成附合或闭合路线，以检验精度； 用电子全站仪进行三角高程测量，能代替三、四等水准测量。 三.三角高程测量的其他特点 * 电磁波测距仪的分类 按载波分 微波测距仪 激光测距仪 红外光测距仪 按测程分 远（长）程测距仪 中、短程测距仪 * * 瑞典AGA公司生产的AGA-8激光测距仪 用氦氖气体激光器 白天测40km，夜间可测60km 精度：5mm+1ppm * T2+DI10，1968年Wild推出的第一台红外测距仪 Wild生产的微波测距仪 * * * * 电子全站仪 棱 镜 全 站 仪 * * * 棱镜与基座 * 2.1.2 电磁波测距分类 光波测距仪 AGA 2A 激光测距仪 AGA8 微波测距仪 CMW20 红外测距仪 DI5 * 一、电磁波测距原理 设电磁波在测距仪与反光镜（合作目标）之间往返的时间为t。则测距仪至反光镜的距离 光在真空中的传播速度为C0=299792458米/秒。 * 1. 脉冲法测距 * 2.1.3 脉冲法测距应用-激光测卫 激光往返时间t 距离D 合作目标 ERS-2卫星 * 2.1.3 脉冲法测距应用-激光测卫 上海人卫站 * 一、电磁波测距原理 设电磁波在测距仪与反光镜（合作目标）之间往返的时间为t。则测距仪至反光镜的距离 现代测时的精度可达?10-8秒，但引起的距离误差达 ?1.5m 光在真空中的传播速度为C0=299792458米/秒。 * 电磁波测距原理 按电磁波理论： 光是电磁波，其数学表达式为: 它表达了光波在转播空间任一位置上电磁振动的状态。 其中： * S ? * 电磁波测距原理 设光从发射器发出，抵达反光镜后返回仪器的接收器，称为信号2。而从发射器发出的光分出一路直接进入处理装置，称为信号1。这两个信号之间存在相位差Δφ和整周数N。 * 内光路 当内光路棱镜移到出光口时测量到内光路的“距离” 移开内光路棱镜后测量到外光路的“距离” 外光路“距离”减去内光路“距离”后才是需要测量的距离。 这是消除仪器系统误差的重要措施之一 * 电磁波测距原理 利用相位器可测定Δφ，但而不能求得“整周数N”。 因此只可以求得“余长”，而不能求得整长。 * 调制波 短程的电磁波测距仪常用砷化镓GaAs发出的红外激光波长约0.87μm。显然不能用它测距的信号。 无线电技术可以对电磁波的振幅、频率、相位加以调制使其随时间按一定的规律变化。在GaAs激光器上注入按调制规律变化的电流后可以使激光器按同样的规律改变发光的强度。调制波的频率远小于红外激光的频率，还可以用多个频率的调制波加载在红外激光波上。 * 测程和精度 测相的精度是有限的。例如可以把Δφ细分1000倍，则测量的精度为测尺的1/1000。设 ，这时最小读数为cm。 若要提高读数精度，就应缩短电子尺。但由于凭一个Δφ无法求得整尺段数N，即不知待测距离的大数。就是说：用短的电子尺测量精度高但测程小。 如果用长的电子尺能扩大测程，但由于细分技术的限制，不能求得精确的尾数。即测程大但精度低。 用两个频率的波（两个不同的电子尺）进行测量，一个用来测量距离的大数，另一个用于精确测量距离的尾数。就可以既扩大测程又保证精度。如果需要还可以用更多的频率测量。 * 一、乘常数改正 电磁波测距好象是用电子尺丈量的。如果电子尺不准就会产生系统误差。这就是乘常数。 乘常数主要是由调制频率偏离设计值引起的。乘常数是尺度比例系数，可以经检定求得。 电磁波测距成果的处理 * 二加常数 测距仪的机械中心与调制波发射和接收的等效面不一致；测距仪的机械中心与内光路等效面不一致使仪器产生（与所测距离长短无关的）加常数。 加常数通过检定可以求得。 * 电磁波测距成果的处理 3）气象改正 电子尺长是光速的函数 而光速又是折射率的函数 空气的折射率首先与波长有关 物理学家测算得 * 3）气象改正 空气的折射率也与气象条件有关 仪器制造者根据仪器所