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1、第17章 全站仪及其使用,17.1 概述17.2 日本拓普康全站仪GTS-710的结构17.3 全站仪GTS-710的使用17.4 数据通讯T-COM的功能及其使用方法17.5 苏一光OTS全站仪的结构17.6 苏一光OTS全站仪的使用,全站仪的组成：电子经纬仪、光电测距仪、微处理器和数据自动记录装置(电子手簿)。自动测距、测角，进行平距、高差和坐标计算，自动记录、自动显示、存储数据，进行数据处理，通过传输接口，将数据直接传输给计算机、绘图机，并配以数据处理软件，实现测图的自动化。从总体上看，全站仪有下列两大部分组成：(1)采集数据：电子测角系统、电子测距系统、数据存储系统，还有自动补偿设备等
2、。(2)过程控制机：主要用于有序地实现上述每一专用设备的功能，包括与测量数据相联接的外围设备及进行计算、产生指令的微处理机等。,17.1 概述,按结构可分为:1.整体式 也称集成式，如苏一光全站仪。2.积木式 也称组合式，如常大厂的半站仪。,测距仪,电子经纬仪或光学经纬仪,中国常州大地测距仪厂,1 苏一光全站仪,2,17.2 日本拓普康全站仪GTS-710的结构,全站仪的结构 1.全站仪的望远镜 2.微处理器及其数据记录 3.电池和电源开关 4.显示屏及操作键,垂直微动螺旋,垂直制动螺旋,GTS,710的显示面板及操作键,17.2.2 全站仪的辅助设备反射棱镜：单棱镜、三棱镜、反射片及带对中杆
3、单棱镜。温度计和气压表。,17.3 全站仪GTS-710的使用,测量模式：标准测量模式和特殊模式（程序模式）标准测量模式：角度测量、距离测量和坐标测量 特殊测量模式：导线测量、悬高测量、对边测量等,17.3.1 标准测量模式 角度测量：进行零方向安置，设置和测定水平角，同时还可进行竖直角的测量。距离测量：进行仪器常数的设置，气象改正的设置；高精度测距、跟踪测量以及快速的距离测量；可同时完成水平角、平距和高差的测量；可显示测量距离与设计放样距离之差，进行施工放样。坐标测量：已知测站点坐标，通过仪器测量出镜站点的三维坐标,测量前的准备工作(1)安置仪器 将仪器安置在三脚架上，精确整平和对中。GTS
4、-710具有倾斜传感器，当仪器不严格水平时，能对水平角和垂直角自动施加改正数。,(2)开机 按住电源键，直到液晶显示屏显示相关信息，仪器进行初始化，并自动进入主菜单，如图电量不足时，应及时更换电池或对电池进行充电。,关机时按电源键后，仪器将要求选择再次开机时是否恢复当前工作模式或显示屏。若选择恢复，则开机就不会显示主菜单，而是恢复上次关机时的工作状态。,1.角度测量 仪器开机后，在测量模式下，按角度测量键，进入角度测量模式。（1）水平角（右角）和垂直角测量（2）水平角测量模式（右角/左角）的变换（3）水平度盘的设置（4）垂直角百分度模式,2.距离测量 由于温度、气压以及棱镜常数改正值均影响着测
5、距的精度，首先应在星键（）模式下对他们进行设置，然后开始测距。（1）连续测距（2）测距方式选择 GTS-710当设置了观测次数时，仪器会按设置的次数进行距离测量并显示出平均值。若预置值为1，则进行单次观测，不显示平均距离。仪器出厂时设置的为单次观测。（3）测距模式选择精测（F）/跟踪（T）/粗测（C）模式(a)精测模式：正常距离测量模式。测距时间：3.0秒，最小显示距离：0.2mm。“F”（fine）(b)跟踪模式：观测时间短于精测模式，用于放样测量。测距时间：0.5秒，最小显示距离：10mm。“T”（trace）(c)粗测模式：观测时间短于精测模式，有轻微不稳定目标。测距时间：0.7秒，最小
6、显示距离：1mm。“C”（crude）,（1）设置测站点坐标 测站点坐标（NEZ）可以预先设置在仪器内，以便计算未知点坐标。（2）设置仪器高/棱镜高（3）坐标测量的操作,3.坐标测量,17.3.2 特殊测量模式（应用程序模式）,1.对边测量 对边测量的数学原理主要是余弦定理。假如1、2两点之间互不通视，而A点与1、2彼此通视，为了求出点1至点2的距离和高差，可分别测出边长DA1和DA2、水平角以及高差hA1和hA2。,为了测量不能放置棱镜的目标点的高度（如架空的高压线、管道或高耸的建筑物），只需将棱镜架设在目标点所在铅垂线上的任一点，然后采用悬高测量，即可测出其高程。将反射镜安置在所测目标之下
7、，量出反射镜高h1并输入仪器，然后照准反射棱镜进行距离测量，再转动望远镜照准空中目标，测出目标点的天顶距，即能显示地面至目标的高度H。,（2）悬高测量（REM）,17.4 数据通讯T-COM的功能及其使用方法,T-COM是拓普康测量仪器（GTS/GPT系列全站仪和DL-101/102系列数字水准仪）与微机之间进行双向数据通讯的软件。,17.4.1 T-COM软件的主要功能 T-COM软件的主要功能有：（1）将仪器内的数据文件下载到微机上；（2）将微机上的数据文件与编码库文件传送到仪器内；（3）进行全站仪数据格式GTS-210/220/310/GPT-1000与SSS(GTS-600/700/7
8、10/800)之间的转换以及数字水准仪原始观测数据格式到文本格式的转换。,17.4.2 T-COM数据通讯的主要步骤(1)全站仪上设置通讯参数；(2)计算机上设置相同的通讯参数；(3)计算机进入接收状态，全站仪发送数据；或全站仪进入接收状态，计算机发送数据。下载：从全站仪传输至计算机上装：从计算机上传数据至全站仪,1.数据文件下载 以全站仪GTS-600/700/800系列为例（仪器内数据格式应设置为GTS-7）：（1）在全站仪上选择程序/标准测量/SET UP/JOB/OPEN，选定需要下载的作业文件名；（2）在全站仪上选择程序/标准测量/XFER/PORT，设置通讯参数：9600（波特率）
9、、NONE（奇偶位）、8（数据位）、1（停止位）；（3）在全站仪上进入发送文件状态，选择标准测量/XFER/SEND/RAW(对于GTS-700/710/800，还需要选择COM)；(4)在计算机上运行T-COM软件，按快捷键，将显示通讯参数设置，设为与全站仪相同的通讯参数及正确的串口后，按GO键，进入接收等待状态；（5）在全站仪上按OK，计算机开始自动接收全站仪发送过来的数据。,2.数据文件上装 以全站仪GTS-600/700/800为例（本例为放样点坐标文件）：（1）在计算机上运行T-COM软件，在文本框内按规定格式输入放样点设计坐标数据：1,0.000,1000.000,1000.000
10、,STN,001 2,990.000,1010.000,1000.000,STN,001 1001,1004.7210,997.6496,100.1153,PT,09 1002,1003.7027,990.8382,100.7989,PT,05 1003,998.7911,990.3286,100.4033,PT,09 1004,997.3111,998.0951,100.3421,PT,05（2）在计算机上按快捷键将显示设置的通讯参数（如9600、NONE、8、1）及串口；（3）在全站仪上选择程序/标准测量/SET UP/JOB/NEW，创建一个作业文件名，用以接收计算机传来的数据；（4）在
11、全站仪上选择程序/标准测量/XFER/PORT，设置相应的通讯参数；确保通讯参数的设置和计算机相同；（5）在全站仪上选择XFER/RECEIVE/POINT(对于GTS-700/710/80，还需要选择COM)，按OK，进入接收等待状态；（6）在计算机上按GO。,3.通讯故障用T-COM V1.30版做数据通讯时，一旦出现通讯故障，按如下步骤检查：(1)通信电缆是否有问题？(2)全站仪和计算机的通讯参数是否一致？(3)全站仪和计算机两端是否为一端先进入接收等待状态，另一端再发送？(4)计算机是否有某种问题？如操作系统、内存冲突等等。(5)其他操作是否有误？,17.5 苏一光OTS全站仪的结构,
12、17.5.1 OTS系列全站仪各部件名称及功能,仪器的两面都有一个相同的液晶显示屏，可显示四 行汉子，每行10个汉字；通常前三行显示测量数据，最后一行显示随测量模式变化的按键功能。右边有6个操作键，下边有4个功能键，其功能随观测模式的不同而改变。,OTS全站仪显示屏、操作键及功能键,坐标测量键，左移键,功能键,操作键,角度测量键、上移键,主莱单键，右移键,距离测量键、下移键,退出键,电源开关,17.5.2 主要技术指标,1.各种反射镜的测程,2.测距精度（3mm+3ppmD）（精测）（4.5mm+3ppmD）（快速）（10mm+3ppmD）（跟踪）测量时间 初 始：3.0 标 准：1.2s 跟
13、 综：0.5s其它 仪器尺寸：360160155 m 仪器重量：5.3kg,17.6 苏一光OTS全站仪的使用,17.6.1 测量前的准备工作1.安置仪器 将仪器安置在三脚架上，精确整平和对中。2.开机 按住电源键，直到液晶显示屏显示相关信息为“请转动望远镜，以及棱镜常数、大气修正值和仪器软件版本号”，转动望远镜一周，仪器蜂鸣器发出一短声并进行初始化，仪器自动进入测量模式显示。关机时按住电源键后，再按F1键（即同时按电源键和F1键），仪器显示“关机”，然后放开按键，仪器进入关机状态。仪器也可选择自动关机功能，若选择自动关机，则10分钟内如果无任何操作，仪器自动关机。3.数字的输入 通过不同的功
14、能键实现的，其中，F1对应“1、2、3、4”,F2对应“5、6、7、8”,F3对应“9、0、.、-”,F4对应“ENT”。,这里以输入一个任意水平角度（1593025）为例加以说明：,在角度测量模式下，按F4键两次，进入第3页,VZ:1573358HL:3270351直角|左右|设角|P3,按F3键，选择“设角”，进入任意水平角度设置状态,水平角设置HL:输入|-|-|确认,按F1键，选择输入,进入数字输入状态,水平角设置HL=1 2 3 4 5 6 7 8 9 0.-ENT,按F1键，显示“(1)、(2)、(3)、(4)”,水平角设置HL:（1）（2）（3）（4）,按F1键，选择“1”，数字
15、输入后，显示自动回到上一级，显示“1234567890.-ENT”,水平角设置HL=11 2 3 4 5 6 7 8 9.-ENT,按F2键，显示“(5)、(6)、(7)、(8)”,水平角设置HL=1（5）（6）（7）（8）,按F1键，选择“5”，数字输入后，显示自动回到上一级，显示,水平角设置HL=151 2 3 4 5 6 7 8 9.-ENT,依此类推，输入9、.、3、0、2、5，（分、秒之间没有分隔符“.”）,水平角设置HL=159.30251 2 3 4 5 6 7 8 9.-ENT,按F4键，选择“ENT”后，显示输入的数字,水平角设置HL=159.3025输入|-|-|确认,按F
16、4键，选择“确认”后，返回初始界面,VZ:1573358HL:1593025置零|锁定|记录|P1,17.6.2 标准测量模式 OTS系列电子全站仪设有标准测量模式和应用程序测量模式。标准测量模式包括角度测量、距离测量和坐标测量等。,1.角度测量 仪器开机后，在测量模式下，按角度测量键，进入角度测量模式。（1）水平角（右角）和垂直角测量,按F1键，选“置零”使A目标为000,水平角置零确认吗?-|-|是|否,按F3键，确认水平度盘置零，屏幕返回角度测量模式,VZ:89 25 55HR:0 00 00置零|锁定|记录|P1,照准第二个目标（B）。仪器显示AOB的水平角及目标B垂直角,VZ:87
17、22 45HR:243 37 52置零|锁定|记录|P1,进入角度测量模式,照准第一个目标（A）,VZ:89 25 55HR:157 33 58置零|锁定|记录|P1,（2）水平角测量模式（右角/左角）的变换,在角度测量模式下，按F4键两次，进入第3页,VZ:89 25 55“HR:304 46 53“直角|左右|设角|P3,按F2（左右）键，水平度盘测量右角模式（HR）转换为左角模式（HL）,VZ:89 25 55HL:55 13 07直角|左右|设角|P3,注：VZ 表示天顶距，HR 表示水平角为右角（向右即顺时针增加度数）。,注：HL 表示水平角为左角（向左即逆时针增加度数）每按一次F2
18、（左右）键，右角/左角便依次切换。,（3）水平度盘角度的设置(a)水平角度值的置零,在角度测量模式下，照准目标点,VZ:89 25 55HR:157 33 58置零|锁定|记录|P1,按F1键，选择“置零”,水平角置零确认吗？-|-|是|否,按F3（是）键，确定水平度盘置零，屏幕返回角度测量模式,VZ:89 25 55 HR:0 00 00 置零|锁定|记录|P1,(b)水平角度值的锁定,在角度测量模式下，照准目标点,VZ:89 25 55 HR:157 33 58 置零|锁定|记录|P1,按F2键，选择“锁定”,水平角锁定HR:157 33 58确认吗？-|-|是|否,照准目标点，按F3（是
19、）键，确定水平度盘锁定，屏幕返回角度测量模式,VZ:89 25 55 HR:157 33 58 置零|锁定|记录|P1,2.距离测量概述（1）距离测量的显示方式有两种：一为斜距测量显示方式，一为高差/平距测量方式。（2）测距条件的设置：测量时，温度、气压以及测量目标条件对测距有直接影响，因此在测距前应予以设置(a)温度、气压的设置(b)测量目标条件、测距次数及棱镜常数的设置（3）测距模式的设置(a)精测模式：精度:（3mm+3ppmD），显示0.001m(b)跟踪模式：精度:（10mm+3ppmD），显示0.01m(c)粗测模式：精度:（4.5mm+3ppmD），显示0.01m（4）距离测量,
20、（1）距离测量的显示方式有两种：一为斜距测量显示方式，一为高差/平距测量方式,开机后，在测量模式下，按距离测量键 一次或两次，进入斜距测量模式,VZ:72 37 53HR:157 33 58SD:120.530m瞄准|记录|条件|P1,开机后，在测量模式下，按距离测量键 一次或两次，进入高差/平距测量模式,HR:157 33 58HD:120.530mVD:35.980m瞄准|记录|条件|P1,注：VZ表示天顶距，HR表示右增水平角，SD表示斜距，HD表 示水平距，VD表示高差,（2）测距条件的设置：测量时，温度、气压以及测量目标条件对测距有直接影响，因此在测距前应予以设置。,(a)温度、气压
21、的设置,开机后，在测量模式下，按距离测量键 一次或两次，进入斜距测量模式,VZ:72 37 53“HR:157 33 58“SD:120.530m瞄准|记录|条件|P1,按F3（条件）键，进入测距条件设置PSM表示棱镜常数PPM表示大气修正值,设置测距条件PSM:000m PPM:000信号：20棱常|PPM|T-P|目标,按F3（T-P）键，进入温度、气压的设置,温度和气压设置温度:0020气压：1013输入|-|-|确认,按数字的输入法，输入所需的温度、气压值。,温度、气压值的输入显示中共有两项输入；当前可输入项的标志为“”号，“”号在哪一项（如：温度0020），则表示现在可进行该项（温度
22、值）的输入；当一项输入完成以后（如：温度0025），按“”键使可输入项标志移到另外一项（如：气压1013），并进行该项（气压值）的输入。开机后，如进入高差/平距测量模式，其操作步骤同上。,（b）测量目标条件、测距次数及棱镜常数的设置,开机后，在测量模式下，按距离测量键 一次或两次，进入高差/平距测量模式,HR:157 33 58VD:35.980mHD:115.034m瞄准|记录|条件|P1,按F3键，进入测距条件的设置,设置测距条件PSM:000m PPM:000信号：20棱常|PPM|T-P|目标,按F1（棱常）键，进入反射棱镜常数的设置，按确认返回设置测距条件界面。,棱镜常数设置棱常:0
23、00mm 输入|-|-|确认,在测距条件界面，按F4键，进入目标条件的设置，根据实际情况选按F1或F2按F3，最后按F4（ENT）键后又返回设置测距条件界面。,目标F1:NO PRISMF2:SHEETF3:PRISM ENT,按MENU键，进入主莱单，按“”键2次进入主莱单第3页；再按F1键进入“设置”子莱单第1页。,按进入设置子菜单第2页,设置 2/3 F1:长度单位F2:测距次数F3:二差改正,按F2选择测距次数，进入测距设置项目，仪器显示上一次设置的测距次数。,测距次数设置次数：005 输入|-|-|确认,设置 1/3 F1:最小单位F2:自动关机F3:角度单位,（3）测距模式的设置,
24、在距离测量模式下，按F4键，进入功能键信息第2页,VZ:72 37 53HR:157 33 58SD:120.530m偏心|放样|模式|P2,VZ:72 37 53HR:157 33 58SD:120.530m粗测|跟踪|精测|C,按F3（模式）键，进入测距模式选择,按F3键，选择精测模式。屏幕右下角字母显示“F”（精测）。,VZ:72 37 53HR:157 33 58SD:120.530m粗测|跟踪|精测|F,仪器自动完成设置，并返回距离测量模式,VZ:72 37 53HR:157 33 58SD:120.530m瞄准|记录|条件|P1,（4）距离测量步骤,在距离测量模式下，进入功能键信息
25、第1页。望远镜瞄准镜站的棱镜中心，准备测距。,VZ:72 37 53HR:157 33 58SD:m 瞄准|记录|条件|P1,按F1（瞄准）键，仪器发出激光束，准备测距,VZ:72 37 53HR:157 33 58SD:m测距|记录|条件|P1,按F1（测距）键，仪器开始测距,VZ:72 37 53HR:157 33 58SD*:120.530m停止|记录|条件|P1,按F1（停止）键，仪器停止测距，显示屏显示最后的一次测量结果,VZ:72 37 53HR:157 33 58SD:120.530m瞄准|记录|条件|P1,3.坐标测量(1)原理,在已知测站点安置仪器，选择坐标测量模式，输入仪器
26、高和棱镜高、测站点坐标和后视点的平面坐标和各种气象改正要素。,输入后视点的平面坐标是使仪器求得测站点至后视点的方位角，如果该方位角已知，则可直接输入方位角，而不必输入平面坐标。操作时照准后视点，配置度盘读数为方位角值（也可输入后视点的平面坐标，仪器将自动计算出方位角）。然后转动照准部，照准镜站点上所立棱镜，按下测量键即可求得镜站点的三维坐标。,(2)测定目标点坐标步骤（1）输入测站点坐标,在坐标测量模式下，按F4键，进入功能键信息第2页。,N:-0.328mE:-6.610mZ:0.290m镜高|仪高|测站|P2,按F3（测站）键，进入测站坐标输入显示。,N-0.328mE:-6.610mZ:
27、0.290m输入|-|-|确认,按F1（输入）键,进入数字输入状态，按数字的输入法，输入测站坐标N（纵坐标x）的数值。输毕后，按“”键，使“”号出现在“E”（横坐标y）的后面，即显示“E”，然后输入E坐标；E坐标输入完后，按“”键，使“”号出现在“Z”（高程）的后面，即显示“Z”，然后输入Z坐标。,（2）设置仪器高/棱镜高,在坐标测量模式下，按F4键，进入功能键信息第2页,N:-0.328mE:-6.610mZ:0.290m镜高|仪高|测站|P2,按F1（镜高）键，进入棱镜高输入,棱镜高输入 RHT:0.000m输入|-|-|确认,按F1（输入）键,进入数字输入状态，按数字输入法，输入棱镜高的
28、数值，例如1.324m,棱镜高输入 RHT:1.324m输入|-|-|确认,按F4（确认）键,显示屏返回到第二页,N:-0.328mE:-6.610mZ:0.290m镜高|仪高|测站|P2,按F2（仪高）键，进入仪器高输入,输入仪器高 RHT:0.000m输入|-|-|确认,与棱镜高的输入方法一样，输入仪器高的数值。,（3）后视点坐标的输入,在坐标测量模式下，按F4键两次，进入功能键信息第3页,N:-0.328mE:-6.610mZ:0.290m偏心|模式|后视|P3,望远镜瞄准后视点，按F3（后视）键，进入后视点坐标的输入,N 0.000mE:0.000m Z：0.000m输入|-|-|确认
29、,按F1（输入）键,进入数字输入状态，按数字的输入法，输入后视点的N坐标数值，N的数值输入完成后，按“”键，使“”号出现在“E”的后面，显示“E”，然后进行E坐标的输入，直至输完。,方位角设置 HR:270 00 00照准？是 否,当照准后视目标后，按F3键选择“是”，仪器返回到坐标测量信息第1页界面,N:-0.328mE:-6.610mZ:0.290m瞄准|放样|记录|P11,（4）坐标测量的操作,照准镜站点，按F1（瞄准）键，仪器发出光束，准备测距,N:mE:mZ:m测距|放样|记录|P1,按F1（停止）键，仪器停止测距，显示屏显示最后的一次测量结果（镜站的坐标）,N:-5.678mE:8
30、.540mZ:0.290m 瞄准|记录|条件|P1,按F1（测距）键，仪器开始测距,N:-5.678mE:8.540mZ:0.290m停止|记录|条件|P1,注：此时显示的坐标，即为镜站的坐标。,17.6.3 仪器使用的注意事项 1.安置测站时，首先把三脚架安稳妥，然后再装上全站仪。2.迁站时，电源要关闭，仪器要从三脚架上取下装箱，近距离迁站可不装箱，但务必握住仪器的提手稳步行进。3.未装滤光片不要将仪器直接对准阳光。4.在未加保护的情况下，决不可置仪器于高温环境中。5.在进行高精度的观测时，应采取遮阳措施。6.清洁仪器透镜表面时，应先用箱内干净的毛刷扫去灰尘，再用干净的绒棉布沾酒精，由透镜中心向外一圈圈的轻轻擦拭，仪器的镜头千万不要用手去摸。7.仪器装箱时，应先将电源关掉，确保仪器与箱内的安置标志相吻合，且仪器的目镜向上。8.和仪器配套使用的棱镜应保持干净，不用时应放在安全的地方，有箱子的应放在箱内，以免碰坏。,
