经纬仪使用16个误差及应对措施
《测量学》经纬仪实验指导书 2018(1) (1)
《经纬仪实验》实验指导书实验课仪器使用及安全须知1、严格遵守“1米原则”、“一臂原则”！2、严禁在道路中间安置测站！3、严禁坐仪器箱子及其他实验器材！4、长距离搬运仪器应装箱，短距离搬运严禁扛在肩上、不加任何防护！装箱仪器拿起前，务必检查箱盖是否紧闭！5、严禁将水准尺靠着树干、路灯或墙柱上！水准尺不用时，应顺着放在路边。
6、仪器取用及装箱，严禁在手托或怀抱仪器箱的情况下进行！仪器装箱前务必将所有制动螺旋松开，光学经纬仪须将竖盘指标补偿器关闭。
7、仪器安置前，务必检查三脚架是否安装稳固！在光滑地面上，必须做好相应防护措施！8、安置仪器时，在旋紧连接螺旋前绝对不能松手！9、使用钢尺严禁遭车辆碾压！钢尺使用完毕应做擦拭处理。
10、三脚架、仪器上所有螺旋的使用宜用力适度，严禁用力过猛！严禁用手、手帕等物擦拭目镜、物镜等光学部件！11、实验/实习完成后，收工时务必清点仪器和工具，以防丢失！尤其是测钎、尺垫等工具，应派专人负责看守与携带。
经纬仪实验1 经纬仪的认识与使用一、实验目的1、根据测角原理掌握经纬仪的构造特点。
2、认识DJ6光学经纬仪的基本结构、主要部件名称和作用、轴系关系。
3、学会经纬仪的基本操作和读数方法。
二、实验内容1、认识DJ6经纬仪各部件的名称；熟悉经纬仪各螺旋的作用及操作方法。
2、了解经纬仪上主要轴线的名称及应满足的条件。
3、练习经纬仪的基本操作和读数。
三、实验步骤1、认识DJ6光学经纬仪的各操作部件，掌握其使用方法。
将经纬仪三脚架架腿张开安放在地面上，使架头大致水平，三个脚尖插入地面使之稳定。
开箱取出经纬仪放在架头上，一手扶住经纬仪，一手旋紧脚架中心连接螺旋，将经纬仪与三脚架稳固连接。
逐一认识经纬仪的各操作部件，了解其作用及使用方法。
2、掌握经纬仪的基本操作。
经纬仪的基本操作步骤可分为：对中、整平、瞄准和读数。
1）对中和整平——光学对中、整平（1）目估法对中、整平（未放仪器的情况）使三脚架的中心位于测站点的铅垂线上（丢石子）；目估法使架头保持水平（2）前后左右移动两个脚法对中（已安放仪器的情况）固定三脚架一脚；双手持脚架另二脚并不断调整其位置；同时观测光学对点器十字分划，使对点器十字分划基本对准测站标志，踩实脚架（3）旋动脚螺旋精确对中：调节脚螺旋（三个脚螺旋同时转动），使光学对点器精确对准测站标志（4）伸缩架腿法粗略整平：伸缩三脚架的两条腿，调平仪器，使圆气泡居中（5）旋动脚螺旋精确整平（左手拇指法则）：转动照准部使管水准轴与两脚螺旋连线方向平行；以相反的方向转动两脚螺旋使管水准器气泡居中；转动照准部90°，使水准管与原来的方向垂直；转动第三只脚螺旋使管水准器气泡居中（6）检查对中，平移仪器，再次精确整平检查光学对中器，若分划圈中心偏离测站点标志，则稍松中心连接螺旋，前后左右平行移动基座，使之精确对中。
精密光学经纬仪的仪器误差及其检校
昆明冶金高等专科学校测绘学院
3.垂直轴倾斜误差 1）垂直轴倾斜误差及其产生的原因 当仪器三轴间的关系均已正确时， 由于仪器未严格整置水平，而使仪器 垂直轴偏离测站铅垂线一个微小的角 度 v ，称为垂直轴倾斜误差。如图所 示，OV为与测站铅垂线一致的垂直轴 位置，与之正交的水平轴为HH1,OV′ 为与测站铅垂线不一致即倾斜一个小 角 v 的垂直轴的位置，水平轴也随之 倾斜至 H′H1′ 位置。这样，与水平 轴正交的视准轴也偏离了正确位置， 当其绕水平轴俯仰时形成的照准面将 不是垂直照准面，而是倾斜照准面， 从而给水平方向观测带来误差。
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第一部分 精密光学经纬仪的仪器误差及其检校
前面几节具体介绍了光学经纬仪的主要部件及其相互 关系。仪器的制造和安装不论如何精细，也不可能完全满 足理论上对仪器各部件及其相互几何关系的要求，加之在 仪器使用过程中产生的磨损、变形，以及外界条件对仪器 的影响，必然给角度测定结果带来误差影响。这种因仪器 结构不能完全满足理论上对各部件及其相互关系的要求而 造成的测角误差称为仪器误差。 仪器误差包括三轴误差(视准轴误差、水平轴倾斜误差、 垂直轴倾斜误差 ) ，照准部旋转误差，分划误差 (水平度盘 分划误差、测微盘分划误差)以及光学测微器行差等。本节 将介绍这些误差的产生原因，消除或减弱其影响的措施及 检验方法。
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2．照准部旋转时仪器底座位移而产生的系统误差的检验 进行此项检验，实质上是鉴定仪器的稳定性。 检验方法如下： 在仪器墩或牢固的脚架上整置好仪器，选一清晰的目标 (或设置一目标)。顺转照准部一周照准目标读数，再顺转一 周照准目标读数；然后，逆转一周照准目标读数，再逆转一 周照准目标读数。以上操作作为一测回，连续测定十个测回， 分别计算顺、逆转二次照准目标的读数的差值，并取十次的 平均值，此值的绝对值对于 J1 型仪器应不超过 0.3″，对于 J2型仪器应不超过1.0″。
经纬仪测量的误差和注意事项(精)
一、仪器误差 仪器误差的来源主要有两个方面： （1）仪器检校后还存在着残余误差； （2）仪器制造、加工不完善而引起的误差。 可以采用适当的观测方法来减弱或消除其中一些误差。如视准轴不垂直于横 轴、横轴不垂直于竖轴及度盘偏心等误差，可通过盘左、盘右观测取平均值的方 法消除，度盘刻划不均匀的误差可以通过改变各测回度盘起始位置的办法削弱等。 二、仪器安置误差 1、仪器对中误差 右图所示，B为测站点，A、C为观测 目标，B′为仪器中心。BB′为对中误差， 其长度称为偏心距，以e表示。由图可知，观测角值β′与正确角值β之间的关系式 为 β=β′+（ε1+ε2） 因ε1、ε2很小，所以
面目标而产生目标偏心差。设照准点至地面的测杆长度为L，测杆与铅垂线的夹 角为γ，则照准点的偏心距为 ：
e' L sin
e′对水平角的影响，类似于对中误差的影响，边长越短，测杆越倾斜，瞄 准点越高，影响就越大。因此，在观测水平角时，测杆要竖直，并且尽量瞄准 其底部，以减小目标倾斜引起的水平角观测误差△β。
设D1=D2=D，则
1 1 ) D1 D2
2e D
''
设当D=100m，e=3mm时，ε=12.4″。可见，边越短，对中越要仔细。
2
2、整平误差 整平误差引起竖轴倾斜，且正、倒镜观测时的影响相同，因而不能消除。故 观测时应严格整平仪器。其影响类似于横轴与竖轴不垂直的情况，垂直角越大， 影响也越大。在山区观测时，一般垂直角较大，尤其要注意。当发现水准管气泡 偏离零点超过一格时，要重新整平仪器，重新观测。 三、目标偏心误差 如右图所示，水平角观测时，常用测杆立 于目标上作为照准标志。当测杆倾斜而又瞄准 测杆上部时，将使照准点偏离地
经纬仪三轴误差
§3.4 精密光学经纬仪的仪器误差及其检验和校正前面几节具体介绍了光学经纬仪的主要部件及其相互关系。
仪器的制造和安装不论如何精细，也不可能完全满足理论上对仪器各部件及其相互几何关系的要求，加之在仪器使用过程中产生的磨损、变形，以及外界条件对仪器的影响，必然给角度测定结果带来误差影响。
这种因仪器结构不能完全满足理论上对各部件及其相互关系的要求而造成的测角误差称为仪器误差。
仪器误差包括三轴误差(视准轴误差、水平轴倾斜误差、垂直轴倾斜误差)，照准部旋转误差，分划误差(水平度盘分划误差、测微盘分划误差)以及光学测微器行差等。
本节将介绍这些误差的产生原因，消除或减弱其影响的措施及检验方法。
3.4.1 三轴误差由§3.1知，经纬仪的三轴（视准轴、水平轴、垂直轴）之问在测角时应满足一定的几何关系，即视准轴与水平轴正交，水平轴与垂直轴正交，垂直轴与测站铅垂线一致。
当这些关系不能满足时，将分别引起视准轴误差、水平轴倾斜误差、垂直轴倾斜误差。
1．视准轴误差（1）视准轴误差及其产生原因望远镜的物镜光心与十字丝中心的连线称为视准轴。
假设仪器已整置水平(即垂直轴与测站铅垂线一致)，且水平轴与垂直轴正交，仅由于视准轴与水平轴不正交——即实际的视准轴与正确的视准轴存在夹角C ，称为视准轴误差。
如图3—26。
当实际的视准轴偏向垂直度盘一侧时，C 为正值，反之C 为负值。
产生视准轴误差的原因是由于安装和调整不正确，使望远镜的十字丝中心偏离了正确的位置，造成视准轴与水平轴不正交，从而产生了视准轴误差。
此外，外界温度的变化也会引起视准轴的位置变化，产生视准轴误差。
（2）视准轴误差对观测方向值的影响及消除影响的方法视准轴误差C 对观测方向值的影响C ∆为αcos C C =∆ （3-10） 式中：α为观测目标的垂直角。
由C ∆的表达式可知：1）C ∆的大小不仅与C 的大小成正比，而且与观测目标的垂直角α有关。
当α越大时，△C 也越大，反之就越小；当α=0时，C ∆=C 。
使用经纬仪注意事项
使用经纬仪注意事项：⑴安置仪器后，必须有人守在仪器旁，以免发生意外。
⑵要养成轻手轻脚不乱碰仪器的习惯，保护仪器，亦可以增进测量结果的精度。
⑶仪器箱不可蹬坐。
⑷测量进行中不能用手扶三脚架，以免对仪器施力，从而影响测量结果的准确性。
⑸仪器各螺旋不要拧得太紧，以免滑扣或损坏仪器〔6转动仪器应先松开制动螺旋，不可未拧松制动螺旋，硬扳使其转动。
⑺使用微动螺旋时，不能将螺旋杆拧到极限，这样不但会使弹簧压入不能伸张，还会将螺旋压紧，难以扭回，失去微动作用，一应拧到适中的位置即可。
迁站注意事项：⑴迁站前应先将脚螺旋恢复至适中高度，把经纬仪望远镜的镜面朝下竖直固定，各制动螺丝均略旋紧，以不能自转为宜，查点收好零件、用具记录表等，将垂球放入衣袋，将仪器斜抱胸前，稳步前进。
⑵迁距较远（迁站距离在500米以上时），仪器应装箱携带，通过机架密布、人多杂乱的工地，或陡险山地、攀登脚手架等处，均装箱迁站。
使用平板仪注意事项：⑴平板仪的图板必须保持整洁与平滑、绘图纸应用胶条，贴在图板上，不能用图钉，以免损坏图板。
⑵照准仪自仪器箱中取出后应立即将箱盖关好。
⑶平板仪之附件如水准器、磁针、对点器，比例尺等用毕应收于箱内，不可随地乱放，以免遗失。
⑷平板仪搬动时或用毕后，勿忘将磁针固定，以免损坏针尖。
⑸凡有包裹的图板，用毕后一定要及时装入包中，以免损坏板面。
⑹图板不能放于潮湿或炉火旁，以免板面发生弯曲变形仪器开箱及安置注意事项：⑴一般仪器如经纬仪及水准仪等，多用木箱或塑料箱装起，在开箱取仪器时，应仔细注意开启方法，凡应上下开启者，不可竖立打开，以免仪器及附件掉出，损坏或遗失。
⑵仪器箱中取出前应仔细观察并记住其摆放位置，取出或放入时，应轻轻移动，勿使仪器震击。
⑶开箱取仪器时，不可单手握拿望远镜或度盘，要双手握执仪器，一手握紧仪器上部，另一手托住仪器基座部分。
⑷仪器箱中的附件，全注于附件表上，使用时应注意附件名称及数量，不可遗失。
⑸仪器自箱中取出后，一定要把仪器箱开好，以免遗失附件、进入灰尘、脏物。
陀螺仪论文-陀螺经纬仪定向的误差分析及导线平差
陀螺经纬仪定向的误差分析及导线平差摘 要：井下经纬仪导线通常是由井底车场开始的向井田边界推进的，根据误差累计原理，导线点位的误差离井底车场越远误差越大。
利用陀螺经纬仪定向时，对其进行误差分析及平差，能有效地控制误差，并提供最优定向法！关键词：陀螺经纬仪；定向误差；导线平差1 陀螺经纬仪定向的精度平定陀螺经纬仪的定向精度主要以陀螺方位角一次测定中误差m T 和一次定向中误差m α表示。
1.1 陀螺方位角一次测定中误差在待定边进行陀螺定向前，陀螺仪需在地面已知坐标方位角边上 测定仪器常数△。
按《煤矿测量规程》规定，前后共需测4~6次，这样就可按白赛尔公式求算陀螺方位角一次测定中误差，即仪器常数一次测定中误差（简称一次测定中误差）为：[]1vv n ±∆- 式中 v i —仪器常数的平均值与各次仪器常数的差值；n △—测定仪器常数的次数。
则测定仪器常数平均值的中误差为：m △平= m T 平=mT n ±∆1.2 一次定向中误差一次定向中误差可按下式计算：式中 —仪器常数平均中误差； —待定边陀螺方位角平均值中误差；m α= 222·m m T m λ∆±平+平+—确定子午线收敛角的中误差。
因确定子午线收敛角的误差m γ较小，可以忽略不计，故上式可写为：m α= 22·m T m ∆±平+平 2 陀螺经纬仪一次测定方位角的中误差分析如前所述，陀螺经纬仪的测量精度，以陀螺方位角一次测定中误差表示。
不同的定向方法，其误差来源也有差异。
目前国内最常用的是跟踪逆转点法和中天法，其中所用的一些数据是根据具体的仪器试验分析所得，有一定得局限性，但对掌握误差分析方法而言，却是无关紧要的。
2.1 跟踪逆转点法定向时的误差分析以JT 15型陀螺经纬仪为例进行探讨。
按跟踪逆转点法进行陀螺定向时，主要误差来源有：①经纬仪测定方向的误差；②上架式陀螺仪与经纬仪的连接误差；③悬挂带零位变动误差；④灵敏部摆动平衡位置的变动误差；⑤外界条件，如风流、气温及震动等因素的影响。
水平角误差及经纬仪检校
对于同一目标，若盘左观测时，横轴向左端倾斜，设i值为
正，视准轴将偏向左方，将导致实际读数L比正确读数L0增
大xi，即
LL x
0
i
而在盘右观测时横轴向右倾斜，i值为负，视准轴必然向
右偏，这又将导致实际读数R比正确读数R0小xi ，即：
RR x
0
i
由此可见，取盘左、盘右读数的平均值可减弱以至消除该 误差对水平方向观测值的影响。
LL x
0
C
盘右观测时视准轴必然向左偏，C为负，这又将导致实际读 数R比正确读数R0小xC ，即：
RR x
0
C
由此可见，取盘左、盘右读数的平均值可减弱以至消除该
误差对水平方向观测值的影响。但是，这个结论只有当C值
在一测回中不变的情况下，才是正确的。因此，规范规定在
一测回内不得重新调焦。
3、横轴误差
由于归零差是半测回中零方向两次观测值之差。故 归零差中误差为：
m归零 m半方 2 2 12
由于同一方向各测回较差是两个测回一方向值之差， 故同一方向值各测回较差的中误差为：
m1方d m1方 2 6 2 8.5
§5.5 经纬仪的检验与校正
一、经纬仪轴线间应满足的条件
⑤当经纬仪作竖角观测时，还必须满足竖盘 指标差在限差范围内。
二、经纬仪的检验与校正
检验与校正项目的安排次序：前面检校的项目不受后 面检校项目的影响。
1.照准部水准管轴应垂直于竖轴的检验与校正
检验方法
先将仪器大致整平，转动照准部使其水准管与任 意两个脚螺旋的连线平行，调整脚螺旋使气泡居中， 然后将照准部旋转180°，若气泡仍然居中则说明条件 满足，若气泡发生偏移，其偏移量大于1/2格，则应进 行校正。
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。
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经纬仪使用16个误差及应对措施
一、仪器误差
1、水平度盘刻划不均匀误差；
应对措施：采用在各测回间变换水平度盘位置观测，取各测回平均值的方法，可以减弱。
2、水平度盘的偏心差
应对措施：采用盘左、盘右观测取平均值的方法，可以消除此项误差的影响。
3、视准轴不垂直于横轴
4、水平轴不垂直于竖轴
应对措施：采用盘左、盘右观测取平均值的方法，可以消除此项误差的影响。
5、仪器竖轴倾斜误差
注意：无法采用一定的观测方法加以消除。
在经纬仪使用之前应严格检校仪器竖轴与水准管轴的垂直关系。
二、观测误差
1、仪器对中误差
△β与偏心距e成正比；
与测站点到目标的距离D成反比；
△β与水平角β′和偏心角θ的大小有关，当β′=180˚，θ=90˚时，△β最大。
2、目标偏心误差
产生原因：观测标志倾斜或没有立在目标点中心的。
目标偏心误差对水平角观测的影响与偏心距e成正比，与距离D成反比。
观测时尽量瞄目标底部。
3、整平误差
整平误差是指安置仪器时竖轴不竖直的误差。
应注意水准管轴与竖轴垂直的检校和使用中的整平。
4、瞄准误差→消除视差
5、读数误差≤±6″
三、外界条件的影响
1、松软的土壤和风力影响仪器的稳定；
2、日晒和环境温度的变化；
3、太阳照射地面产生热辐射引起大气层密度变化；
4、目标影像的跳动；
5、大气透明度低时目标成像不清晰；
6、视线太靠近建、构筑物时引起旁折光；
应对措施：选择有利的观测时间，避开不利的观测条件。