经纬仪误差分析

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光电经纬仪靶场精度检测误差分析

Ｈ＝Ｂ —Ｂ，ｕ
光电经纬仪综合应用光、机等先进技术进行光电测量，电、
在导弹航天飞行试验任务中不仅可以获得高精度的弹道测量数据，还可以拍摄实况资料，为分析检测飞行器的性能提供依据，因此在航天、航空、靶场测试等多个领域被广泛应用。测量设备在经过生产鉴定后，还需要进行靶场验收，对其进行对接、飞、校联试，检验是否符合要求。本文根据某次靶场测试
的数据分析光电经纬仪靶场精度检测出现的误差，并提出处理方法。
其中，表示评定设备自身坐标系的方位测量值；表示已经换算到测量设备坐标系的测量元素基准值；－，，ｋ１ ……ｍ，２表示区段序号；ｌ，ｉ， ……ｎ表示区段采样点序号。＝２，将ｎ规定为４０个点，０每个区段为２ｓ００点。０４０个若一段时间
—
２—
— ２ —
２
ａＡ＝
２
＝
２
２
部位修正准确性的影响。飞机在整个航线中平行飞行，方位的误差受跟踪部位的影响比较大，但俯仰的误差受到跟踪部
为事后测角总误差；为动
位影响相对较小。
在这个公式中，、
误差增量。
态测角随机误差；Ｅ、为静态测角总误差，＾、ｎ为动态ａＯＤｃａｒ用拍星的方法可以获取静态测角总误差。光电经纬仪在
２１０２年第４期（第１０期）总２
信息通信
ＩＯＲＡＴＩＮＦＭＯＮ＆ＣＯＭＭＮ２Ｓｍｏ１０）

经纬仪红外基准点误差修正及分析

上，轴间距离为Ｒ。实际测量中，两在红外光轴在主摄
０引言
经纬仪作为新研制的外弹道测量设备，可见光除测量以外，附加了红外跟踪测量功能。红外测量具还有作用距离远、易受气象条件影响的特点］能够不，对目标自动捕获，据目标特征实现多种跟踪方式的根自动切换。经纬仪的红外测量极其重要，其包含诸但
ＭＵｈｈａＷＥＩＣｈｏ．ＩＣｈｎｕｎＺｉｕ，ａＬＵｕｇａｇ（．１５ｉ，ａｎｎｌｎｌ６０Ｃｈｎ）Ｎｏ９５０ＵｎｔＬｉｏｉｇＤａｉ１００．ｉａａＡｂｔａｔＴｈｒｒａｕｍａｋｒｏｓｉｎｒｒｄｍｅｓｒｍｅｔｄｔｆｃｒａｎｔｐｈｏｏｉｅａｄｔｅｉｆｕｎｅｏｈｒｏｓｏｓｒｃ：ｅｅａｅｄｔｍｒｓｅｒｒｎｉｆａｅａｕｅｎａａｏｅｔｉｙｅｔｅｄｌｎｈｎｌｅｃｆｔｅｅｒｒｎｔ
ｅｔａｔｄｉｈｓｐｐｒｎｈｏｍｕａｆｅｒｒｃｒｅｔｎｗｅｅｄｄｃｄｂｋｔｈｎｈｒｂｅｆｔｅｄｔｍｒｒｏｓｘｒｃｅｎｔｉａｅ，ａｄｔｅｆｒｌｅｏｒｏｏｒｃｉｒｅｕｅｙｓｅｃ，ａｄｔｅｐｏｌｍｓｏｈａｕｍａｋｅｒｒｏ

光电经纬仪数据交会误差分析

０引言
光电经纬仪有着众多优点，诸如实时可见、高精测度和
坐标，再经坐标变换，将其转化至计算坐标系。
动态图像再现等，因而在航空、航天、兵器实验等科研及军工
领域获得了广泛应用。随着各型武器的相继研发，靶场实验
也从常规、单一型武器实验向高测定精度、多测量手段的新
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｍｕｌｔｉ～ｔｈｅｏｄｏｌｉｔｅｓｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ａｐｏｓｉｔｉｏｎ
关键词：光电经纬仪；交会测量；误差分析
中图分类号：ＴＰ３３３．３
文献标识码：Ａ
文章编号：２０９５—２１６３（２０１３）０３—００５０— ０３
ＥｒｒｏｒＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＴｈｅｏｄｏｌｉｔｅＤａｔａＩｎｔｅｒｓｅｃｔｉＯｎ
ｐｒｏｖｅｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｏｐｔｉｃ—ｅｌｅｃｔｏｎｒｉｃＴｈｅｏｄｏｌｉｔｅ；ＩｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ＥｒｒｏｒＡｎｌｙａｓｉｓ

经纬仪测量的误差和注意事项(精)

水平角测量误差及注意事项
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 。

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

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。
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。

经纬仪测量误差分析

经纬仪测量误差分析水平角测量误差1.仪器误差仪器误差的来源可分为两方面。

一是仪器制造加工不完善的误差，如度盘刻划的误差及度盘偏心差等。

前者可采用度盘不同位置进行观测（按180°/n计算各测回度盘起始读数）加以削弱；后者采用盘左盘右取平均值予以消除。

其次是仪器校正不完善的误差，其视准轴不垂直于横轴及横轴不垂直于竖轴的误差，可采用盘左盘右取平均值予以消除。

但照准部水准管不垂直于竖轴的误差，不能用盘左盘右的观测方法消除。

因为，水准管气泡居中时，水准管轴虽水平，竖轴却与铅垂线间有一夹角θ，水平度盘不在水平位置面倾斜一个θ角，用盘左盘右来观测，水平度盘的倾角θ没有变动，俯仰望远镜产生的倾斜面也未变，而且瞄准目标的俯仰角越大，误差影响也越大，因此测量水平角时观测目标的高差较大时，更应注意整平。

2.观测误差（1）对中误差观测时若仪器对中不精确，致使度盘中心与测站中心O不重合而偏至O′，OO′的距离e称为测站偏心距，此时测得的角值β′与正确角值β之差△β′即为对中不良所产生的误差，由图可知:△β＝β－β′＝δ1＋δ2。

因偏心距e是一小值，故δ1和δ2应为一小角，于是把e近似地看作一段小圆弧，所以得:△β＝δ1＋δ2＝ep〞(1/d1+1/d2)式中：d1、d2——水平角两边的边长；e——测站偏心距；p〞=206265″。

由上式可知，对中误差与偏心距e成正比，与边长d1和d2成反比。

例如，e=3mm、d1=d2=100m，则△β″；如果d1= d2 =50m，则△β″。

故当边长较短时，应认真进行对中，使e值较小，减少对中误差的影响。

（2）整平误差观测时仪器未严格整平，竖轴将处于倾斜位置，这种误差与上面分析的水准管轴不垂直于竖轴的误差性质相同。

由于这种不能采用适当的观测方法加以消除，当观测目标的竖直角越大其误差影响也越大，故观测目标的高差较大时，应特别注意仪器的整平，一般每测回观测完毕，应重新整平仪器再进行下一个测回的观测。

经纬仪垂球对中误差的分析及改善措施

７４中段贯通导线测量长度为１３．２０～０ｍ３４６５ｍ。
在ＡＣ中，ＡＣ由于ｅ很小，ｂ６故有值有，
同样，ＡＣ，在ＢＣ中有
Ｃ＝（ｅａｎ０一Ｂｐ／）Ｘｓ（卢）ｉ
如何确保和提高井下导线测量的精度，保证二期是
王华锋：经纬仪垂球对中误差的分析及改善措施Ｏ２０Ｏ２２
பைடு நூலகம்
２ＯＯＯ００２２２２
１３４
６６６６６６６６２６５５５５５５５５２６２６６２２６２６２６２６
在施工测量中，误差来源进行了总结；用经纬仪对采垂球对中误差进行了分析，改进了垂球对中的方法，提高了水平角测量的精度，实践过程中取得了很在
好的效果。
１垂球对中误差的分析
在实践中发现，已知点安置好经纬仪后，在仪器中心与测站中心并没有完全重合。因仪器中心与垂球实际对准的点之间存在一段微小的距离，使所测角的顶点与测站点中心的点位不重合，而造成最从
ｃＢ ∥Ｃ，Ｂ便可得到：
ＪＢ＋Ｃ／＋ＣＡ＝Ｂ３
故
Ｂ＝一＝Ｃｅ／３Ｂ—ＣＡ
同样可取ｍ＝８）ｎ（ＢＣ）ｎ：（＝Ｃ — Ａｅ／／
ＣＡ＝（ｅｂｐ／）×ｓ０ｉｎ
（）１
容为７，Ｏｍ中段以及１０～２ｍ标高的措施盲斜０４３３井开拓，中开拓工程总掘进长度共计４１．其７７０ｍ，

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经纬仪误差分析
经纬仪三轴误差：
经纬仪的三轴（视准轴、水平轴、垂直轴）之问在测角时应满足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（C）：视准轴误差是指视准轴与水平轴的不正交误差，在望远镜的安装过程中容易出现这种误差，视准轴误差主要影响水平方向观测值。

2、消除的方法：取盘左与盘右的中数可以消除视准轴误差的影响。

水平轴倾斜误差：当仪器置平时，若横轴垂直于竖轴，则望远镜视准轴绕横轴旋转所划之圆切面为铅垂面，否则该圆切面与铅垂方向会产生一个夹角，称之i角误差。

1、测定的方法：在望远镜纵转前后，同一方向上的盘左和盘右的观测值之差
2、取盘左和盘右读数的中数，可以消除水平轴倾斜误差对观测方向值的影响。

垂直轴倾斜误差：当仪器三轴间的关系均已正确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。

垂直轴倾斜误差对观测方向值的影响特性：
1、垂直轴倾斜的方向和大小，不随照准部转动而变化，所引起的水平轴倾斜方向在望远镜纵转前后是相同的（即的正负号不变），因而，对任一观测方向不能期望通过盘左和盘右观测取中数而消除其误差影响。

2、垂直轴倾斜误差对观测方向值的影响，不仅与垂直轴倾斜量、观测目标的垂直角有关，而且随观测方向方位的不同而不同。

消除的方法及减弱的措施：
1、观测前要精密整平仪器，观测过程中要经常注意照准部水准器是否居中，其气泡偏离中央不得超出一格。

否则，应停止观测，重新整置仪器水平。

2、在一站的观测过程中，适当的增加重新整平仪器的次数，以便改变垂直轴倾斜的方向，使其对观测结果的影响具有偶然性。