徕卡Leica全站仪 水准仪 GNSS 常见故障解答

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所属分类:实操图文

一、为什么TCA全站仪自动瞄准棱镜时,十字丝交点常常不在棱镜中心?

TCA瞄准棱镜时,仪器的转动是用伺服马达来驱动的。仪器望远镜中有ATR(自动辨认)电路,其中的CCD电路探测到棱镜后,将棱镜中心位置与十字丝位置之差(垂直的和水平的)反馈到伺服马达驱动电路,马达启动,转动仪器将十字丝交点移向棱镜中心。 但是由于在测量时,野外气象等外界因素的干扰,棱镜影象不稳定,如果要求伺服马达随影象的不停变换而急促、微小地驱动仪器,仪器将不能稳定,使得测量无法进行。为了避免棱镜影象变动引起仪器的不稳定,设计TCA仪器为在十字丝中心与棱镜影象中心重合相差为微小值时,不转动仪器,而是将该微小值测出来,在垂直角和水平角中加以改正,从而保证了仪器测量时的稳定性。因此,可以得出以下结论:TCA仪器在自动照准目标时,十字丝中心与棱镜影象中心不一定重合,自动照准的位置和人工照准的位置可能不一致。但这不会影响角度测量结果的准确性。

二、棱镜加常数为什么要设为34.4

徕卡仪器出厂时将徕卡棱镜加常数在仪器内默认设置为0mm。实际测量时,圆棱镜的改正数是+34.4mm。这时仪器软件运算时会自动减去34.4mm。因此当使用不同的棱镜时,我们要采用公式:mm=mm+34.4。

三、关于水准仪限差的问题。

提问:

在实际使用NA3003仪器时,遇到了一些问题,主要是测站限差方面,特此请教。 

1、在限差中“St”=(后1-后2)+(前2-前1),这样会存在一个问题,当前/后视两次读数差都比较大,而两个差值一个正、一个负时,在“St”里就看不出来,实际上前/后视两次读数差可能已经超过了规范的限差要求。 不知是否可以在仪器设置里进行两次读数差的限差设置。

2、在视距差也存在类似的问题,“d”的值是测站前后视距差的和,而“D”是水准线路的长度,好象不能查看当前测站的前后视距差。 ( 以上所谓的“St、d、D”符号是引用数据处理后所形成的表格上的。)

回答:

1、 测站限差St=(后1-后2)+(前2-前1)与我们测量教科书上St=(后1-前1)-(后2-前2),两公式实际上是一致的,当前/后视两次读数差都比较大,而两个差值一正一负时,两个公式的结果是一样的,即测站两标尺间高差的两次读数没有超限(St没有超限时),虽然两次读数期间,存在仪器本身的沉降和两标尺同时沉降的可能性。

2、 "d"是水准路线测站前/后视距差的和,不能直接看到当前测站视距差,但可以通过前/后视距测量不记录的方法心算当前测站视距差。

四、关于水准仪的限差设置

提问:

徕卡NA3003数字水准仪的限差设置中只有Stat Tol(测站高差之差的限差)和DIST TOL(前后视距累积差的限差),而在等级水准测量中,还要考虑另外两个限差,本站视距差的限差和同尺读数之差的限差,不知NA3003中是否考虑到,如果有,在什么地方设置?如果没有,该如何解决,自动记录的意义何在? 另,在NA3003的程序中,瞄准仪检测程序如何使用,该程序的应用和注意事项是什么?

回答:

关于NA3003的使用,并不复杂,关键要了解水准测量工作的所有要求和原理。若你手中有仪器,结合说明书,就很容易掌握了。

1、“限差”功能。正如你所述,NA3003可对DIST TOL“前后视距差累积差”和STAT TOL“同测站高程之差”设限差。前者对于水准测量特别重要,将控制整个水准路线的前、后视距是否基本相等,以减少i角误差带来的影响;后者主要控制在某一测站测量时间过长而引起的仪器或尺站沉降。而对于“同一测站的前后视距差”无限差值可设,可现场通过仪器直接看到前后视的视距差,自然就知道是否超差,而下一站前后视距的调整,可根据“+”或“-”号(后视-前视)人工调整,因为可单独电子测距,所以,调整也很方便。

2、“瞄准仪”检测主要是用平行光管测试电子水准仪的视准线(不用调整十字丝,光学仪器检测i角时,则需要调十字丝)。平行光管的分划必须能当作数字水准仪的条码标尺,须输入平行光管上的距离检定值、标尺读数检定值等参数,然后根据程序提示,瞄准传统标尺、条码尺,开始测量,得到新的i角值,存储或放弃。这项操作一般用户无设备,做不了,意义也不大。用户若检测i角误差,可用“CHECK&ADJUST”程序检测,并存储即可,若要调整十字丝,所用水准仪应换成双面铟钢尺,正面为条码,反面为常规刻划尺。

五、产品说明中提供的测距精度如1mm+2ppm具体是什么概念?

问题中的1mm+2ppm是人们通常对1mm+2ppm×D(公里)的缩写,它反映的是全站仪或者测距仪的标称测距精度。

其中: 1mm,代表仪器的 固定误差,主要是由仪器加常数的测定误差、对中误差、测相误差造成的,固定误差与测量的距离没有关系。即不管测量的实际距离多远,全站仪都将存在不大于该值的固定误差。

2ppm×D公里代表比例误差,其中的2是比例误差系数,它主要由仪器频率误差、大气折射率误差引起。ppm是百万分之(几)的意思,D是全站仪或者测距仪实际测量的距离值,单位是公里。随着实际测量距的变化,仪器的这比例误差部分也就按比例的变化。例如,当距离为1公里的时候,比例误差为2mm。 对于一台测距精度为1mm+2ppm的全站仪或者测距仪,当被测量距离为1公里时,仪器的测距精度为1mm+2ppm×1(公里)=3mm,也就是说,全站仪测距1公里,最大测距误差不大于3mm. 特别指出的是,标称测距精度是一中误差极限的概念,也就是说,每台全站仪或者测距仪测距误差不得超过生产厂家提供的标称精度。标称精度不是每个仪器的实际精度。据实际统计资料表明,相当多的徕卡全站仪、测距仪的实际精度都高于标称精度一倍以上。

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六、GPS沉降观测

提问:

如果用GPS 作沉降观测,能否达到2cm精度?有没有它在地面沉降观测方面的应用实例?

回答:

原则上讲,GPS 高程精度一般为平面精度的两倍,这主要是由于用卫星进行距离交会时交会角小造成的。从这个道理上讲,GPS高程精度应优于2CM,但这是指在WPS84坐标系下的大地高。而我国目前用的是在黄海高程面下的正常高,这之间的高程异常测定精度各地不同,有时会很差。但并不影响作沉降观测的精度,因为在两期高程差中会自动抵消这一影响。故用GPS 作沉降观测达到2cm精度应是可能的。 地面沉降监测是GPS的一个主要应用领域,早在1986年出版的《GPS定位指南》(加拿大纽布伦瑞克大学威尔斯等教授编著)就以十分显著的篇幅图文并茂地介绍了GPS在地面沉降监测中的应用 (§11.05/11.5)。1990年前后武汉测绘科技大学大地系也曾经承担河北沧州地区的地面沉降监测任务,取得了良好的成果,并同地面精密水准资料进行了比对验证。 GPS目前已经广泛应用于地震、大坝、桥梁及建筑物的三维形变监测 (吴星华老师的《四川二滩水电站GPS变形监测网成果报告》),地面沉降仅仅是忽略平面因素,注重分析高程方向变形趋势的一个应用特例。GPS在三维变形监测方面能够得到广泛应用,那么它在高程监测方面当然也应该能够得到广泛的推广应用。

问题的关键是我们必须弄清楚:

①用户监测对象的沉降变形特性如何(变化速率,规律性,趋势)?

②沉降监测的终极目的是什么(长期数据积累,中长期趋势预报,实时灾变预警)?

③要求什么样的成果输出频率和精度指标(实时准实时、周日或每月、每年,厘米级、毫米级还是亚毫米级)?针对不同的要求需要,我们应该为用户设计不同的设备配置,观测纲要和数据处理方案。因此,希望问题的提出者能够提供进一步信息。

七、参考站和流动站操作常见问题

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