电子经纬仪测角应用广泛

自从1968 年世界上出现了第一台电子经纬仪Reg Elta14（原西德OPTON 厂研制），经过20多年的不断发展和改进，目前的电子经纬仪已日臻完善。与传统的光学经纬仪相比，电子经纬仪采用了光电测角手法，在精度上超过了光学经纬仪，在数据自动获取和处理上，光学经纬仪是无法与之相比拟的。电子经纬仪测角已在测绘生产中得到广泛应用。电子经纬仪的主要特点是：

①自动记录测量数据。这不但可减少读数误差，而且可避免读错记错测量数据。

②电子经纬仪中的微处理机可以自动地进行各种归算改正。

③通过接口设备可将电子手簿记录的数据输入计算机，以进行数据处理和绘图。

电子经纬仪具有光学经纬仪类似的结构特征，测角的方法步骤也基本相似，它们之间的最大的区别在于电子经纬仪采用了光电测角方法，能将度盘的读数直接以数字的形式显示出来，从而使测角更加方便快捷。

光电测角分为编码度盘测角、光栅度盘测角及近年推出的动态测角系统三类方法。在这三类测角方法中，动态测角系统根据度盘全部分划误差的总和等于零的原理，采用使度盘旋转，利用电子元件对全度盘分划扫描并取均值的方法来消除度盘刻划误差的影响，因此动态测角系统是一种较好的光电测角方法，在目前生产的电子经纬仪中得到了广泛的应用。下面将该方法的原理介绍如下。

如图3.16 所示，采用动态法测角的电子经纬仪具有由微型马达带动而旋转的度盘。度盘上设置固定光栏LS和随望远镜转动的活动光栅LR，度盘每个分划由反光和透光两部分组成。观测角度时度盘旋转，两个光栏对度盘分划扫描，把光栏输出的电信号处理后就得到角度的观测值。

图3.16　动态法测角原理(www.xing528.com)

角度φ 包括n 个整分划间隔nφ0和不足整分划间隔∆φ，即φ=nφ0+∆φ。它们是由仪器粗测和精测两个电路分别测得的。

粗测：在度盘上设置若干参考标志用以测定两个光栏间的整分划数n。度盘旋转时，当某一光栏识别出一个参考标志后，计算器就开始对整分划计算，到另一光栏也识别出参考标志时停止计数，从而求得整分划数n。

图3.17　T2000 电子经纬仪的外形

瑞士Wild 厂生产的T2000电子经纬仪（图3.17）采用动态测角原理。T 2000 的玻璃度盘分划为1 024 个区间，分划周期φ0为21′5.625″。水平和竖直度盘系统中各有两对在径向安装的光栏，以消除度盘偏心的误差。度盘规定转速约为3 转/s，与分划周期φ0相应的时间T0为325.5 μs（微秒）。仪器测定∆T的计数脉冲频率为1.72 MHz，相应的单次测量精度为0.65″。仪器测角时对度盘扫描一整周，实际进行512 次量测和取平均，这样T 2000 测角可达到的精度为一测回方向中误差0.5″。