CN108036763A - 测距全站仪 - Google Patents
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Abstract
阐述了通过测定满足垂直关系的3个距离m、n、q,求得垂直角α、γ,水平角β,水平距离DFG,高差HGC和待测量点C的三维坐标x3、y3、h3。利用本方法,可以实现无垂直角度盘和水平角度盘,只测定3个空间距离即可获得传统全站仪测量的水平角、垂直角、距离、高差和空间三维坐标值。
Description
技术领域
本发明专利属于测会仪器设备领域,是一种通过测定满足垂直关系的3个测距来测量垂直角α、γ,水平角β,水平距离DFG,高差HGC和待测量点C的三维坐标x3、y3、h3的新方法。
背景技术
随着光电测距技术发展,高精度距离测量容易实现;相反,高精度角度测量,需要精密的角度盘,不容易达到很高的精度。本方法提出通过测量满足垂直关系的3个距离,实现无水平测角度盘和垂直测角度盘的测量。这种方法简化传了统全站仪的内部结构,降低仪器生产成本,降低测量仪器操作难度,提高测量工作效率。
传统测量仪器,如经纬仪、全站仪,都带有垂直角度盘和水平角度盘,具有仪器自身重,结构复杂,操作麻烦等特点。本方法如图1所示,通过测定满足垂直关系的3个距离m、n、p,计算被测量点C的空间三维坐标x3、y3、h3。这种方法的优点是不需要测量垂直角和水平角,就可以实现传统全站仪的测量功能。
发明内容
如图1所示:已知测站点O的三维坐标为O(x2,y2,h2),后视点A的平面坐标为A(x1,y1),在同一铅垂线上的测距头1、测距头2测得其到待定点C的距离分别为m、n,与测距头2在同一水平面上的测距头3测得其到待定点C的距离为p, 测距头1、测距头2间的铅锤距离为q,近地面的测距头2到地面的铅锤距离为i。EF竖直,FH水平,EF垂直于FH。测距头2、测距头3的水平距离为d,CD为水平辅助线,即C点到EF的水平距离。根据上述几何关系及测定的距离值m、n、p,可以计算求得垂直角α、γ,水平角β,水平距离DFG,高差HGC和待测量点C的三维坐标x3、y3、h3。
计算方法如下:
1.根据O点平面坐标x2,y2,A点平面坐标x1,y1,通过坐标反算可得OA的坐标方位角αOA:
①当x1-x2=0,y1-y2>0时,αOA=90º;
②当x1-x2=0,y1-y2<0时,αOA=270º;
③当x1-x2<0,αOA=arctan[(y1-y2)÷(x1-x2)]+180º;
④当x1-x2>0,y1-y2≥0时,αOA=arctan[(y1-y2)÷(x1-x2)];
⑤当x1-x2>0,y1-y2<0时,αOA=arctan[(y1-y2)÷(x1-x2)]+360º;
2. 根据正反坐标方位角的关系,αAO =αOA±180º(αOA <180º,取正号;αOA≥180º,取负号)。
3.根据测距头所测距离m、n,测距头1、测距头2的铅锤距离q,如图1所示,在铅锤面内的ΔCEF中,利用余弦定理可求得角度α、γ,可计算F点、C点之间的水平距离DFG和C点到水平面FHG的铅锤距离HGC:
①当α<90º、γ<90º, DFG=m×sin(α) =n×sin(γ),HGC= n×cos(γ);
②当α=90º, DFG=m,HGC=q;
③当γ=90º, DFG=n,HGC=0;
④当α>90º、γ<90º, DFG=n×sin(γ) ,HGC=n×cos(γ);
⑤当α<90º、γ>90º, DFG=m×sin(α) ,HGC= -[n×cos(180º-γ)](负号表示待测点C的标高低于F点标高);
4. 在ΔHCG中,水平距离DHG=(p2-HGC 2)(1/2)。
5.在ΔHGF中,利用余弦定理可求得FA和FG之间的水平夹角β。
6.计算OC的坐标方位角αOC:
①当水平角β为左侧角时,即β在测量前进方向A→F→C的左侧:
αOC=αAO+β±180º
如果αAO +β≥180º,减180º;如果αAO +β<180º,加180º(如果(αAO +β)>360 º,先减去360º,再判断加减180º)。
②当水平角β为右侧角时,即β在测量前进方向A→F→C的右侧:
αOC =αAO -β±180º
如果(αAO -β) ≥180º,减180º;如果(αAO -β)<180º,加180º(如果(αAO -β) <0º,先加360º,再判断加减180º)。
7.计算C点三维坐标x3,y3,h3:
x3= x2+ DFG×cos(αOC)
y3= y2+ DFG×sin(αOC)
h3= h2+i+HGC
附图说明:
图1为测距空间三维坐标测量方法原理示意图,图2为测距空间三维坐标测量方法简化示意图,图中各参数代表的意义如下:
O(x2,y2,h2): 测距杆所在地面点坐标
A(x1,y1): 测距杆后视点平面坐标(不需要高程,仅用来确定方向)
C(x3,y3,h3): 待测定点坐标
G: 为待测定点C在水平面FHG内的投影
i: 测距头2到地面的铅锤线距离
q: 测距头1与测距头2间的铅锤线距离
d: 测距头2与测距头3间的水平距离
m: 测距头1所测其到待定点C的空间距离
n: 测距头2所测其到待定点C的空间距离
p: 测距头3所测其到待定点C的空间距离
α: 测距头1与C点的连线,在竖直面内与测距杆EF的夹角
γ: 测距头2与C点的连线,在竖直面内与测距杆EF的夹角
ω: γ的余角,ω=90º -γ
θ: 测距头3与待测定点C的连线,与水平面FHG所成的线面角
β: 测量点C与后视点A在水平面内的夹角
具体实施方式:
测量时将测量杆FE安置在地面已知点O上,使E、F、O三点在一条铅锤线上,由于FH垂直于FE,那么FH就在一条水平线上。旋转FH瞄准后视点A,然后旋转3个测距头瞄准待测点C,分别测出距离m、n、q,利用上述原理即可求得垂直角α、γ,水平角β,水平距离DFG,高差HGC和待测量点C的三维坐标x3、y3、h3。
Claims (3)
1.通过测定满足垂直关系的3个空间距离测量垂直角α、γ和水平角β的方法。
2.通过测定满足垂直关系的3个空间距离测量两点间的水平距离DFG和高差HGC的方法。
3.通过测定满足垂直关系的3个空间距离测量点的三维坐标x3、y3、h3的方法。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110174095A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-27 | 淮阴工学院 | 一种数码图像对中的全站仪及其测定水平角方法 |
CN113029087A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-06-25 | 江南造船(集团)有限责任公司 | 一种船体基座空间安装角度测量方法 |
CN113405507A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-09-17 | 陕西飞机工业有限责任公司 | 一种数显式高差仪及测量方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101140164A (zh) * | 2007-09-10 | 2008-03-12 | 唐发志 | 全站仪精确测量高程方法 |
CN102305608A (zh) * | 2011-05-13 | 2012-01-04 | 哈尔滨工业大学 | 多目标二维交叉运动模拟***误差测量补偿方法 |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101140164A (zh) * | 2007-09-10 | 2008-03-12 | 唐发志 | 全站仪精确测量高程方法 |
CN102305608A (zh) * | 2011-05-13 | 2012-01-04 | 哈尔滨工业大学 | 多目标二维交叉运动模拟***误差测量补偿方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110174095A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-27 | 淮阴工学院 | 一种数码图像对中的全站仪及其测定水平角方法 |
CN110174095B (zh) * | 2019-05-30 | 2021-03-16 | 淮阴工学院 | 一种数码图像对中的全站仪及其测定水平角方法 |
CN113029087A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-06-25 | 江南造船(集团)有限责任公司 | 一种船体基座空间安装角度测量方法 |
CN113405507A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-09-17 | 陕西飞机工业有限责任公司 | 一种数显式高差仪及测量方法 |
CN113405507B (zh) * | 2021-05-14 | 2023-03-14 | 陕西飞机工业有限责任公司 | 一种数显式高差仪及测量方法 |
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