（一）测距仪及工具
目前工程上使用的电磁波测距仪一般采用相位式测距方式,产品、型号众多。它具有仪器精巧轻便、测距速度快、功能多和功耗低等特点。由于仪器结构不同,操作方法也各异,使用时应严格按使用手册进行操作。
如图4-12是南方测绘公司生产的ND3000红外相位式测距仪,它自带望远镜,望远镜的视准轴、发射光轴和接收光轴同轴,可以安装在光学经纬仪上或电子经纬仪上,如图4-13(a)所示。测距时,测距仪瞄准棱镜测距,经纬仪瞄准棱镜测量视线方向的天顶距,通过操作测距仪面板上的键盘,将经纬仪测量出的天顶距输入到测距仪中,可以计算出水平距离和高差。仪器的主要技术参数如下。
(1)红外光源波长:0.865mm。
(2)测尺长及对应的调制频率如下。
精测尺:10m,f1=14.835546MHz；
粗测尺1:1000m, f2=148.35546k Hz；
粗测尺2:10000m,f2=14.835546k Hz。
图4-12 ND3000红外测距仪
1—电池；2—外接电源插口；3—电源开关；4—显示屏；5—RS-232C数据接口；6—粗瞄器；7—望远镜物镜；8—望远镜物镜调焦螺旋；9—垂直制动螺旋；10—垂直微动螺旋；11、12—水平调整螺丝；13—宽度可调连接支架；14—支架宽度调整螺丝；15—连接固定螺丝
图4-13 安装在TDJ2E光学经纬仪上的ND3000及棱镜
(a)与TDJ2E光学经纬仪连接；(b)单棱镜与基座；(c)三棱镜与基座
(3)测程:2500m(单棱镜),3500m(三棱镜)。
(4)标称精度:±(5mm+3ppm×D)。
(5)测量时间:正常测距3s,跟踪测距、初始测距3s,以后每次测距0.8s。
(6)显示:带有灯光照明的8位数字液晶显示,最小显示距离为1mm。(www.xing528.com)
(7)供电:6V镍镉(NiCd)可充电电池。
(8)气象修正范围:温度-20～+50℃；气压533～1332MPa(400～999mm Hg)。
如图4-13(b)、(c)为反射镜。反射镜(又称棱镜)安置在被测距离的一端,它的作用是将调制光反射回到主机,单个的反射镜为一个直角棱镜,即从一个正方体切下一角而得到的部分,这种反射镜的特点是可以将任何方向的入射光线平行地反射回去。近距离测量时,可用一块反射镜,当距离较远时,则要在觇牌上同时安置几块反射镜。
（二）测距方法
(1)安置仪器。在待测距离的一端安置经纬仪(对中、整平),将测距仪安置在经纬仪的上方,不同类型的经纬仪其连接方式有所不同,应参照说明书进行；接通电源并打开测距仪开关(ON/OFF)检查仪器是否正常工作；将反射镜安置在待测距离的另一端,进行对中和整平,并将棱镜对准测距仪方向。
(2)测定现场的温度和气压。
(3)读取竖盘读数。用望远镜瞄准目标棱镜下方的觇板中心,由于测距仪的光轴与经纬仪的视线不一定完全平行,因此还需调节测距仪的调节螺旋,使测距仪瞄准反光棱镜中心,读取竖盘读数,测定视线方向的竖直角(天顶距)。
(4)距离测量。检查气象数据和棱镜常数,若显示的气象数据和棱镜常数与实际数据不符时,应重新输入。按测距仪上的测量键即可测得两点之间经过气象改正的倾斜距离。
(5)测距成果计算。测距仪测量的结果是仪器到目标的倾斜距离,要求得水平距离需要进行如下改正。
1)仪器加常数、乘常数改正。由于仪器制造误差以及使用过程中各种因素的影响,对仪器加常数和乘常数一般应定期进行检测,据此对测得的距离进行加常数和乘常数改正。
2)气象改正。仪器的光尺长度是在标准气象参数下推算出来的。测距时的气象参数与仪器设置的标准气象参数不一致,使测距值含有系统误差。因此,测距时尚需测定大气的温度(读至1℃)和气压(读到Pa),然后利用仪器生产厂家提供的气象改正公式对测得距离进行改正。当测距精度要求不高时,也可略去加常数、乘常数和气象改正。
3)平距计算。测距仪测得的距离经仪器加、乘常数和气象改正数改正后,是测距仪中心到反射镜中心的倾斜距离,应按经纬仪测得的竖直角(天顶距)进行倾斜改正。
实际工作中,可利用测距仪的功能键盘设定棱镜常数、气象常数和竖盘读数,仪器即可自动进行各项改正,从而迅速获得相应的水平距离。
(6)测距精度。电磁波测距精度的表达式通常为
式中:a为测距的非比例误差或固定误差系数；b为比例误差系数；D为测距长度；m为测距仪精度(又称标称精度)。
现在普通测距仪或全站仪的测距精度一般能达到±(2mm+2D×10-6)。
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