水平角误差及经纬仪检校

x i tan v cos tan
v
v
由此公式可以看出：
竖轴误差对水平方向观测值的影响，不仅与竖轴 倾斜角有关，还随着照准部目标的高度角和观测目 标的方向变化而变化。
由于竖轴倾斜角的大小和方向不因照准部转动而 改变，因此竖轴倾斜而导致的横轴倾斜的方向在望 远镜倒镜前后保持不变，则同一目标取盘左、盘右 读数的平均值的方法，不能减弱该误差对水平方向 观测值的影响。
i P1P2 cot
2D
校正方法
对J2经纬仪，i角不超过15″；对J6经纬仪， i角不超过 20″，可不校正。否则应进行校正。 校正时，瞄准P1 P2的中点PM，固定照准部，向上转动 望远镜，此时十字丝交点将不对准P点。抬高或降低横 轴的一端，使十字丝的交点对准P点。此项检验校正也 要反复进行，直至条件满足为止。
二、水平角观测的精度
设J6级经纬仪室外 观测一个测回的方向中误差为
m1方 6
由于角值是两个方向值之差，故一测回角值的中误差为
m1角 m1方 2 6 2 8.5
由于一测回方向值是两个半测回方向值的平均值， 故半测回方向值的中误差为：
m半方 m1方 2 6 2 8.5
读数误差主要取决于仪器的读数设备，同时也与 照明情况和观测者的经验有关。
对于DJ6型光学经纬仪，用分微尺测微器读数， 一般估读误差不超过分微尺最小分划的十分之一， 即不超过±6″，对于DJ2型光学经纬仪一般不超 过±1″。如果反光镜进光情况不佳，读数显微镜 调焦不好，以及观测者的操作不熟练，则估读的 误差可能会超过上述数值。因此，读数时必须仔 细调节读数显微镜，使度盘与测微尺影像清晰，
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
若C值对于J6经纬仪超过10″，J2经纬仪超过8″，则应 进行校正。
校正方法
4. 横轴应垂直于竖轴的检验与校正
检验方法
选择距较高墙壁20～30m处安置仪器。以盘左位置瞄准 墙壁高处一点P（仰角不小于30°），放平望远镜在墙上定 出一点P1。倒转望远镜，盘右再瞄准点P，放平望远镜
在墙上定出另一点P2。 如果P1与P2重合， 则条件满足，否则， 横轴与竖轴不垂直。
也要仔细调整反光镜，使影像亮度适中，然后再 仔细读数。使用测微轮时，一定要使度盘分划线 位于双指标线正中央。
4、外界条件的影响
外界条件的影响很多，如大风、松软的土质会影 响仪器的稳定，地面的辐射热会引起物象的跳动， 观测时大气透明度和光线的不足会影响瞄准精度， 温度变化影响仪器的正常状态等等，这些因素都 直接影响测角的精度。因此，要选择有利的观测 时间和避开不利的观测条件，使这些外界条件的 影响降低到较小的程度。
横轴误差对水平角观测值没有影响。
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。
（4）竖直度盘必须竖直，其分划中心应在横 轴上。
（1）和（2）等价于照准部水准管轴垂直于 竖轴；
（3）和（4）等价于视准轴垂直于横轴和横 轴垂直于竖轴；
经纬仪应满足的几何条件：
①照准部水准管轴应垂直于竖轴；
②视准轴应垂直于横轴；
③横轴应垂直于竖轴；
④观测水平角时，若用十字丝交点去瞄准目 标不很方便，通常是用竖丝去瞄准目标， 从而这又要求竖丝应垂直于横轴；
经纬仪的主要轴线： 照准部的旋转轴VV(简称竖轴)、 望远镜的旋转轴HH(简称横轴)、 望远镜的视准轴CC 照准部水准管轴LL。 根据水平角观测原理，经纬仪在水 平角观测时应满足： (1) 竖轴必须竖直；
（2） 水平度盘必须水平，其分划中心应在 竖轴上；
（3） 望远镜上下转动时，视准轴形成的视 准面必须是竖直平面；
1 2
因δ1和δ2很小，故
1

e sin
D1


2

e sin(
D2

)


12源自esin
D1

sin( )
D2

分析上式可知，对中误差对水平角的影响有 以下特点：
（1）△β与偏心距e成正比，e愈大，△β愈
§5.4 水平角观测的误差和精度
一、水平角观测的误差 （一）仪器误差
1、水平度盘偏心误差 即度盘分划中心与照准部旋转 中心不重合。
M
90
M′ δC
0
O′ 180
θe
O
OC OOsin OOC
270
OO sin OOC
R
e sin(M )
R
由此公式可知：
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。
3、照准误差及读数误差 瞄准误差：主要与人眼的分辨能力和望远镜的 放大倍率有关，人眼分辨两点的最小视角一般 为60″。
一般DJ6型光学经纬仪望远镜的放大倍率V为25～ 30倍，因此瞄准误差mV一般为2.0″～2.4″。
瞄准误差与目标的大小、形状、颜色和大气的透明 度等也有关。因此，在观测中我们应尽量消除视 差，选择适宜的照准标志，熟练操作仪器，掌握瞄 准方法，并仔细瞄准以减小误差。
（1）检验方法 （2）校正方法
校正方法 利用水准管校正螺丝使气泡退回偏离格数的一半， 再用脚螺旋使气泡居中。 2. 十字丝竖丝应垂直于横轴的检验和校正 检验方法 检验时用十字丝竖丝瞄准一清晰小点，使望远镜绕 横轴上下转动，如果小点始终在竖丝上移动则条件 满足，否则需要进行校正。 校正方法
（二）观测误差
1、仪器对中误差
在安置仪器时，由于对中不准确，使仪器中心与测 站点不在同一铅垂线上，称为对中误差。
A
B
δ1
D1
β
O
θ e β′
D2
δ2
O′
A、B为两目标点，O为测站点，O′为仪器中心， O O′的长度称为测站偏心距，用e表示，其方向 与OA之间的夹角θ称为偏心角。
β为正确角值，β′为观测角值，由对中误差引起的角度 误差△β为：
校正方法与水准仪类似。
P
P
3. 视准轴应垂直于横轴的检验和校正
检验方法 选择一平坦场地，在一条长约60～100m的直线上
确定A、 O 、 B三点，O为中心。安置经纬仪于O点， 在A点与仪器同高处设置标志，在B点与仪器同高处水 平安置带毫米分划的标尺。
H
90°- C
90°- C
2C
A
O
盘左位置H
校正时即在当时望远镜位置进行，不动望远镜，使仍照准 原目标，若这时为盘右位置，盘右读数为R。竖盘指标差也 已知，则可计算出正确的读数R′，用竖盘指标水准管微动螺 旋使竖盘读数为R′ ，这时水准管气泡一定偏移了，用校正针 拨动竖盘水准管校正螺钉使气泡居中。
6. 光学对中器的检验与校正
检验校正光学对中器的目的是使光学垂线与仪器旋转轴 (竖轴)重合。
大；
（2）△β与测站点到目标的距离D成反比，
距离愈短，误差愈大；
（3）△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。


e
1 D1

1 D2

例如，当β′=180˚，θ=90˚，e =0.003m， D1= D2 = 100m时
0.003m 206265 1 1 12.4
m
B A
H
m
2C
O
2C
B
HC
n
盘右位置
用盘左照准A标志点，在制动照准部的情况下倒转望 远镜在B尺上读一读数m；以盘右位置再次照准A标志 点，也在制动照准部的情况下倒转望远镜在B尺上读 另一读数n。则mn之长为4C之反映。设m、n两读数 差为e，仪器至B处标尺的距离为S，则：
C e
4S
100m 100m
对中误差引起的角度误差不能通过观测方法消除， 所以观测水平角时应仔细对中，当边长较短或两 目标与仪器接近在一条直线上时，要特别注意仪 器的对中，避免引起较大的误差。一般规定对中 误差不超过3mm。
2、目标偏心误差
A
水平角观测时，常
用测钎、测杆或觇
α
牌等立于目标点上
L
作为观测标志，当
观测标志倾斜或没
e
有立在目标点的中 心时，将产生目标 A

D
O
偏心误差。
O为测站，A为地面目标点，AA为测杆，测杆 长度为L，倾斜角度为α，则目标偏心距e为：
e Lsin
目标偏心对观测方向影响为：
e Lsin
D
D