电子经纬仪测角原理简介
经纬仪及角度测量
对未来技术发展的展望
智能化测量技术的发展
随着科技的不断发展，智能化测量技术将成为未来发展的重要趋势。通过引入人工智能、机器学习等技术，我们可以 进一步提高测量精度和效率，减少人为误差和操作复杂度。
多传感器融合技术的应用
多传感器融合技术可以将不同传感器的信息进行融合处理，从而提高测量的准确性和可靠性。未来，我们可以将经纬 仪与其他传感器进行融合，实现更全面、更准确的测量。
误差来源：仪器误差、人为误 差、环境因素等。
1. 选择高精度测量仪器；
3. 选择合适的测量时间和环境 条件；
减小措施
2. 提高测量人员技能水平和操 作规范性；
4. 采用多次测量取平均值等方 法减小随机误差。
04
经纬仪在角度测量中的应 用
水平角测量
01
02
03
安置经纬仪
选择适当的测站点，安置 经纬仪，并对中整平。
02
水平度盘
用于测量水平角。
03
竖直度盘
用于测量竖直角。
04
基座
支撑经纬仪并连接三脚架，以 保持仪器稳定。
工作原理简介
角度测量原理
利用望远镜瞄准目标，通过读取水平度盘和竖直度盘的刻度，得到目标的方向 角（水平角和竖直角）。
经纬仪定向原理
通过已知点或后视点的坐标和方位角，将经纬仪安置在测站点上，并对中整平 后，利用极坐标法或方向观测法确定测站点与后视点之间的方向，从而完成经 纬仪的定向。
03
检查显示屏连接线路，如有故障需修复或更换
维护保养建议
定期清洁仪器表面和镜头，保 持清洁干燥
避免长时间暴露在高温、潮湿 等恶劣环境中
定期对仪器进行校准，确保测 量精度
注意保护仪器免受撞击和震动 ，避免损坏内部元件
经纬仪原理及角度测量方法解析
经纬仪原理及角度测量方法内容：理解水平角、竖直角测量的基本原理；掌握光学经纬仪的基本构造、操作与读数方法；水平角测量的测回法和方向观测法；掌握竖盘的基本构造及竖直角的观测、计算方法；掌握光学经纬仪的检验与校正方法；了解水平角测量误差来源及其减弱措施及电子经纬仪的测角原理及操作方法。
重点：光学经纬仪的使用方法；水平角测回法测量方法；竖直角测量方法；难点：光学经纬仪的检验与校正。
§ 3.1 角度测量原理角度测量(angular observation) 包括水平角(horizontal angle) 测量和竖直角(vertical angle) 测量。
一、水平角定义从一点出发的两空间直线在水平面上投影的夹角即二面角，称为水平角。
其范围：顺时针0°～360°。
二、竖直角定义在同一竖直面内，目标视线与水平线的夹角，称为竖直角。
其范围在0°～±90°之间。
如图当视线位于水平线之上，竖直角为正，称为仰角；反之当视线位于水平线之下，竖直角为负，称为俯角。
§ 3.2 光学经纬仪（optical theodolite ）经纬仪是测量角度的仪器。
按其精度分，有DJ6 、DJ2 两种。
表示一测回方向观测中误差分别为6"、2"。
一、DJ6 光学经纬仪的构造DJ6 光学经纬仪图1、照准部(alidade)2、水平度盘(horizontal circle)3、基座(tribrach)二、J6的读数方法1、J6 经纬仪采用“分微尺测微器读数法”，分微尺的分划值为1ˊ，估读到获0.1ˊ( 即：6") 。
如图，水平度盘读数为：73°04ˊ24"。
2、“ H ”——水平度盘读数，“ V ”——竖直度盘读数。
三、J2 光学经纬仪的构造如图与J6 相比，增加了：1、测微轮——用于读数时，对径分划线影像符合。
2、换像手轮——用于水平读数和竖直读数间的互换。
经纬仪使用教程讲解
经纬仪及角度测量第一节角度测量原理角度测量包括水平角测量和竖直角测量，是测量的三项基本工作之一。
角度测量最常用的仪器是经纬仪。
水平角测量用于计算点的平面位置，竖直角测量用于测定高差或将倾斜距离改算成水平距离。
一、水平角测量原理水平角是地面上一点到两目标的方向线投影到水平面上的夹角，也就是过这两方向线所作两竖直面间的二面角。
用表示，角值范围0o～360 o。
如图3-1 所示，设A、B、C 是任意三个位于地面上不同高程的点，B1A1、B1C1为空间直线BA、BC在水平面上的投影，B1A1与B1C1 的夹角就是为地面上BA、BC 两方向之间的水平角。
为了测出水平角的大小，可以设想在B 点的上方水平地安置一个带有顺时针刻画、注记的圆盘，并使其圆心O 在过B 点的铅垂线上，有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标。
观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，直线BA、BC 在水平圆盘上的投影是om、on ，此时如果能读出om、on在水平圆盘上的读数m和n ，那么水平角就等于m减去n，即m n 。
因此，用于测量水平角的仪器必须有一个能读数的度盘，并能使之水平。
为了瞄准不同方向，该度盘应能沿水平方向转动，也能高低俯仰。
当度盘高低俯仰时，其视准独应划出一竖直面，这样才能使得在同一竖直面内高低不同的目标有相同的水平度盘读数。
经纬仪就是根据上述要求设计制造的一种测角仪器。
图3-1 水平角测量原理、竖直角测量原理竖直角是同一竖直面内视线与水平线间的夹角。
角值范围为-90°～+ 90°。
视线向上倾斜，竖直角为仰角，符号为正。
视线向下倾斜，竖直角为俯角，符号为负。
竖直角与水平角一样，其角值也是度盘上两个方向读数之差。
不同的是竖直角的两个方向中必有一个是水平方向。
任何类型的经纬仪，制作上都要求当竖直指标水准管气泡居中，望远镜视准轴水平时，其竖盘读数是一个固定值。
因此，在观测竖直角时，只要观测目标点一个方向并读取竖盘读数便可算得该目标点的竖直角，而不必观测水平方向。
经纬仪及角度测量
5、竖盘指标差的检校
仪器整平后，以盘左、盘右先后瞄准同一明显目标， 在竖盘指标水准管气泡居中的情况下读取竖盘读数L和R， 并计算指标差。
同一方向各测回互差 < 24 (12—DJ2) （6）水平角计算：取两相邻方向值之差。 观测手簿见表3－2，各项限差列入表3－3
方向观测法观测手簿
测测 目 读
数
站
回 数
盘左 标 °′″
盘右 °′″
2c
A 0 02 12 180 02 00 12
B 37 44 15 217 44 05 10
0 1 C 110 29 04 290 28 52 12
R = R-270
=（L+R）/2
例：L = 811842 R = 2784154 则 L = 84118 R = 84154
= 84136
问题：L R ？
若竖盘注记方式为逆时针全圆注记，应如何计算？ 竖直角计算公式的判断法则：
(1) 大致安放望远镜于水平位置，确定起始读数(常数)； (2) 抬高望远镜， 若读数增加 则 ＝ 读数 － 常数 若读数减小 则 ＝ 常数 － 读数 若盘左为第一种情况，则盘右为第二种情况，反之亦然。
此校正需反复进行，直至C值不大 于10”为止。
4、横轴的检校
如图，在距一较高墙20～30m处置仪， 在墙上选择一仰角大于30度的目标点P， 盘左瞄准P，将望远镜放平，在墙上定一点P1。 倒镜盘右瞄准P点，再将望远镜放平， 在墙上定出另一点P2。如果P1P2重合， 表明仪器横轴垂直于竖轴，否则应校正。
角度测量
3 角度测量 §3.4 水平角和竖直角测量方法 3.4.1 水平角测量
⑵ 方向观测法 方向观测法成果计算 计算两倍照准差( c)值 ①计算两倍照准差(2c)值 2c=盘左读数 -(盘右读数±180° ) c=盘左读数 盘右读数±180° 盘左读数2c=盘左读数-(盘右读数±180°) 2c=盘左读数- 盘右读数±180° 盘左读数
当测角精度要求较高时，往往要观测几个测回，为也 当测角精度要求较高时， 往往要观测几个测回， 减少度盘分划误差的影响，各测回间应根据测回数n， 按 减少度盘分划误差的影响， 各测回间应根据测回数n 180°/n变换水平度盘位置。 180°/n变换水平度盘位置。 变换水平度盘位置
工程测量学
3 角度测量 §3.4 水平角和竖直角测量方法 3.4.1 水平角测量
计算的结果称为方向值。起始方向有两个平均值， 计算的结果称为方向值。起始方向有两个平均值，应将此两数 方向值 再次平均，作为起始方向的方向值，并括以括号。 再次平均，作为起始方向的方向值，并括以括号。 竖直角测量方法 3.4.1 水平角测量
3 角度测量 §3.1 角度测量原理 3.1.2 竖直角测量原理
刻度盘和在刻度盘上读数的 根据以上分析，经纬仪须有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标 根据以上分析，经纬仪须有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标 观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上， 。观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，并能 使之水平 为了瞄准不同方向， 水平。 使之水平。为了瞄准不同方向，经纬仪的望远镜应能沿水平方向转 俯仰。 也能高低俯仰 当望远镜高低俯仰时，其视准轴应划出一竖直 动，也能高低俯仰。当望远镜高低俯仰时，其视准轴应划出一竖直 面，这样才能使得在同一竖直面内高低不同的目标有相同的水平度 盘读数。 盘读数。
3 经纬仪及角度测量介绍
基座)
3.3 水平角测量
3.3.1 仪器的安置
3.3.1.1 对中把仪器中心安置在测站点O的铅垂线上。
垂球对中：
光学对点器对中：先将三脚架插紧后，装上仪器用脚螺旋进行对中，然后通过升降三脚架使圆水准器气泡居中，这时，仪器可能又不对中了，可稍微松动中心螺旋，在架头上平移仪器，使仪器对中.
3.4.1.4 读数和角值计算
望远镜瞄准A，水平度盘读数为20º14′30″，松开照准部的制动螺旋，顺时针转动照准部，瞄准B，读数
118º45′30″
∠AOB＝118º45′30″-20º14′30″＝98º31′00″
计算时，如果OB方向读数
小于OA方向水平度盘读数，
则将终边读数加360º进行
修正，再减去始边读数，
才为所测水平角。
望远镜一起在竖直面内转动。
经纬仪测角原理及动态测角精度
经纬仪测角原理及动态测角精度瞿惠（大学精密机械工程系 200072）摘要:现代经纬仪具有实时测量、高精度、自动跟踪监控和易于图像再现等优点。
根据光电经纬仪的工作状态, 其测量误差又可以分为静态误差和动态误差。
本文研制了测量用旋转靶标，靶标即可以提供以一定角速度或角加速度运动的空间仿真目标，又能够记录目标的实时空间位置，以靶标记录的数据为真值，光电经纬仪跟踪目标所测量的数据与真值比较，可得到光电经纬仪的动态测角精度。
关键词: 经纬仪；动态测角精度；旋转靶标Angle measuring principle and dynamic angle precision ofTheodoliteQuhui(Department of Precision Mechanical Engineering, Shanghai University， Shanghai 200072) Abstract: Modern theodolite has many advantages, such as real - time measurement , high accuracy,auto - tracking monitoring and easy image reconstruction . According to working status of the theodolite, its measuring error can be divided into static state error and dynamic state error .Rotary target was established, and it was used to test dynamic angle precision of photoelectric theodolite in laboratory ,Simulation aim was provided and space positions of aim were real—time recoded by target．The aim can move as definite angle speed or as max angle acceleration．Data of target was considered as real—Value of aim．Test date of photoelectric theodolite was compared with it．and the dynamic angle precision was obtained．Key words: theodolite；dynamic angle precision；rotary target.1 引言经纬仪是采用电视测量技术，具有自动跟踪和实时测量功能的光电测量设备，主要用于飞机、轮船、星体等特种试验场空间目标运动轨迹的测量。
电子经纬仪的检定与误差解析
电子经纬仪的检定与误差解析电子经纬仪不仅能作为测角仪器单独完成测量工作，还能与电子手簿、激光测距仪等组成全站仪，或与激光测距机、卫星定位仪、陀螺仪等组成测地系统。
本文详细分析了电子经纬仪的误差成因，旨在提高电子经纬仪的测量精度。
标签：电子经纬仪;鉴定范围;误差解析计算机技术与微电子技术的快速发展，为传统测绘仪器带来了革命性的变化，电子经纬仪正是在这种科技的冲击下而诞生的一种测量仪器，被广泛应用在建筑、军事等行业，极大提高了现代测绘技术水平。
1.电子经纬仪电子经纬仪是一款集光学、电子、机械、计算为一体的高精度光学测量仪器，其在光学经纬仪的基础上增加了自动化智能技术、滤波技术以及电子细分控制技术等，能够对测量数据进行智能读取，除被广泛应用在公路、铁路、水利等工程的测量中，还可以用于大型建筑、设备的实地安装地形测量。
常见的电子经纬仪主要由：照准部、望远镜、测微器系统、水准器、基座及脚螺旋、光栅盘或光学码盘、读数面板、光学对点器，九大部分组成，具有较高的抗振能力、稳定性、可靠性，以及耗电小、寿命长、温度影响小等优点，适用于各种地形测量、地籍测量、工程测量。
2.进行电子经纬仪检定的主要内容电子经纬仪是在光学经纬仪基础发展而来，为进一步提升其精确度，我们应熟悉并掌握电子经纬仪的检定工作内容。
1）水准器轴与竖轴的垂直度;2）望远镜竖丝铅垂度;3）望远镜视轴对横轴的垂直度;4）横轴误差;5）照准差;6）竖轴误差;7）光学对中器视轴与竖轴重合度;8）望远镜调焦视轴变动误差;9）一测回水平方向标准偏差。
3.电子经纬仪的误差分析电子经纬仪主要用于边角的角度测量，测量误差是比照国家标准仪器精度来判断的，而国家标准仪器精度指的是一测回水平方向的标准误差。
在對电子经纬仪进行误差测量时，需要首先将电子经纬仪的望远镜对准实现选取的目标点A，获得对应角度的测量数值，然后对转目标点B，继续获得相应角度的测量数值，A、B两点测量数值间的误差为目标点间的夹角。