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全站仪新技术及其应用

全站仪是由电子测角、电子测距、计算和数据存储等单元组成的,能自动显示测量结果、与外围设备交换信息的多功能三维坐标测量系统,是现代测量工作的主要仪器之一。随着技术的进步,全站仪逐步向自动化、智能化方向发展,各生产厂家逐步开发出了各具特色的全站仪,这些新技术为提高测量精度、减轻作业劳动强度以及拓展工作领域等提供了硬件基础,了解并掌握这些新技术,可以选择合适的仪器,以便更快更好的完成实际工作。

全站仪新技术及其应用
1.激光对中。早期的测绘仪器经纬仪的对中一开始用锤球对中,效率低,精度也不高(≤±5mm);之后改用光学对中,速度快并且精度也较高(≤±2mm)。而如今的全站仪大部分可配备激光对中器可选,即采用激光对中装置,在安置仪器时,打开激光对点功能,就会在地面上形成一个可见红色激光光束,当光束与测站点重合时则对中完成。激光对中的精度与光斑大小、仪器高度有关,当仪器高1.5m时,对中精度也能达到1.5mm。激光对中技术使得测量工作更直观快速,工作效率更高。

2.双轴圆电子气泡。水准仪、经纬仪以及普通的全站仪都是采用圆水准器+管水准器实现仪器整平的。一般圆水准器的分划值为8′~15′/2mm,管水准器的分划值为10″~20″/2mm,而电子气泡分辨力为2″,不仅精度高,而且图形化,直观形象,整平时无需要将仪器转动 90°使水准管行于一对平脚螺旋连线方向。

采用双轴补偿技术,仪器能自动消除误差和进行自动补偿,真实反映仪器实际安平状态,大大提高了仪器的精度和自动化水平。图形化的气泡,横轴、竖轴双轴补偿误差显示使操作者心中有数,一目了然。

3.免棱镜测距。普通测距仪测距是通过红外光+棱镜实现,仪器发射电路系统发出的红外光经棱镜反射返回到接收电路系统,测量时必须在目标点上安放棱镜,但有些情况下目标点上无法安装棱镜,如高耸建筑物或悬崖峭壁等人很难到达的点,物体表面测量不允许放置棱镜,火灾、地震、洪水等自然灾害情况下有危险的地方等,这时可以通过免棱镜测距功能来进行测量。

免棱镜测距是通过发射强度较高的激光,经物体表面的漫反射作用来测距。这种激光与对中用的激光相似,都是红色的可见光,测距时仪器发出一束激光直接照射到待测物体的表面,照到哪儿,测到哪儿,很直观,并且测量速度快,使用方便。普通全站仪免棱镜测距功能的范围在350m到400m,测距精度为2mm+2ppm。而在2012年,科力达全站仪免棱镜测距再次升级至800m,超长测距让您的测量不再烦恼。

4.绝对编码测角。从光栅到绝对编码,让测绘仪器技术又进入到了新的境界,绝对编码读盘上以特定规律刻画的二进制编码,通过读数系统直接测角。开机无需初始化,在测量中,若出现掉电关机,重新启动仪器仍保留原有信息,大大方便了测量工作者。

5. Windows操作系统。全站仪从本质上来说就是一台带有多种传感器的计算机,具有观测、记录、计算、传输的能力。从DOS到Windows, Win全站仪采用Windows操作系统,支持真彩色图形显示和多种工业标准配件 (如蓝牙设备等),将测角、测距功能用更人性化的界面、更稳定的系统支持实现,把众多繁杂的专业操作转换成直观的图形操作,让仪器具有更流畅的操作。同时与通用计算机的兼容性强,易于自行开发适用的机载软件,进一步增强全站仪的功能,提高全站仪使用的方便性。

6.高精度测角、测距。采用密珠轴系取代原先的半浮动立轴,从对径两探头到四个读取头的测角系统,使得水平角精度得到进一步提高;采用全新的五同轴光设计,即望远、测距激光发射、测距激光接收、瞄准光源发射和瞄准图像接收五个光轴的同轴,相位式测量,提高测距频率,大大满足了全站仪高精度测距要求。

7.马达驱动、自动照准功能。目前使用的绝大多数测量仪器,所有的操作均由测量员手工完成,其操作技能是通过长期实践获得的,测量精度与观测员的操作技能有很大关系,并且这种操作劳动强度比较大。马达驱动、自动照准功能可以消除不同测量员的人为测量误差,减少测量员的工作量,而且自动扫描和识别棱镜仅需要几秒钟到十几秒钟的时间,测量速度快,可以大大提高工作效率。2012年科力达即将推出的高精度自动伺服全站仪的伺服技术都可以实现自动测量功能。

8.瞄准跟踪测量。当被测对象处于运动状态时(低速),为了能够随时测量对象的位置,可以使用全站仪的瞄准跟踪测量功能,完成对目标棱镜的搜索、精确瞄准和锁定。锁定模式使仪器能跟踪并锁定一个移动的棱镜,每当棱镜做短暂停顿,就可以进行距离测量。打开锁定模式需要对距离进行一次初始化测量,使得仪器能“记住”棱镜,如果棱镜随后又移动,仪器会一直自动跟踪照准的棱镜。马达驱动、自动照准功能以及锁定跟踪测量一般与360度棱镜配合使用,这样持镜者无需特别注意将棱镜瞄向仪器方向,使得测量和放样工作更加方便、快捷。

【编者按】:从无到有,从手动记录到自动存储,从红外到激光,从单轴到双轴,从光栅到绝对编码,从DOS到WINDOWS,日积月累,水滴石穿,磨练,进步。2012年,科力达全站仪核心技术突破,免棱镜测程再次升级至800m,高精度伺服自动全站仪推出,科力达全站仪迈向新的高度。


文单来源:全站仪新技术及其应用

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