流动比较法的设计与实现

　　0　引言

　　光电测距仪是广泛应用于工程测量、地形测量、地籍测量及大地测量的几何长度计量仪器,光电测距仪的加常数是测距结果的改正项,对于提高测距仪的测距质量非常重要。传统检定测距仪的加常数采用六段比较法或三段法测定,这两种方法,对于场地条件要求高,不能满足快速检定测距仪加常数的要求。光电测距仪经过长途运输后其加常数有一定变化,在野外作业现场一般没有高精度长度基线场作为加常数的核查标准,如何快速准确地核查测距仪加常数的变化是长度测量急需解决的新课题。笔者结合多年的测距仪检定实践,提出了用流动比较法核查测距仪加常数的新方法。

　　1　流动比较法的建立

　　光电测距仪加常数的检定需要长度标准,传统的方法主要以野外长度基线场为检定标准,这些长度标准均是建立在固定场地上,流动性差,满足不了实时、现场测量的要求。流动式长度标准只有建立在高精度测距仪上,方可实现。

　　1·1　流动式长度标准的选取

　　瑞士徕卡公司生产的精密监测全站仪TC2003,测距标称精度为1mm +1×10-6D (D为所测距离,mm),一测回水平方向标准偏差为0·5″,经过严格检定,并对其加常数和乘常数进行修正,其测距综合标准偏差可达到0·5 mm+0·5×10-6D。一次测量时间3s,工作温度范围为-20~+50℃。由于其测量精度高、稳定度高、复现性好,测量速度快,适合作为流动式长度标准,满足精度为2mm+2×10-6D及以下的各种光电测距仪的现场测量要求。

　　1·2　流动比较法

　　流动比较法的具体方法为:如图1所示,在C,D两点架设棱镜,在C, D连线附近任意选取一点A;在A点上架设标准仪器TC2003全站仪,测定AC,AD两线段的长度为d, c,测量水平角∠CAD,用余弦定理计算出线段CD的距离,并以CD的距离为标准距离;将被测仪器安置于A点,用相同的方法测量线段CD的距离,通过余弦定理解算出被测仪器的加常数。

　　使用流动比较法应注意以下几点:

　　①在C, D两点架设反光棱镜时,要使反光棱镜正对,并与架设的仪器基本同高,且距离控制在20~60m;

　　②将标准仪器TC2003架设在A点,大致使A点位于C, D两点的连线上;

　　③使用标准仪器TC2003分别测定AC, AD的平距和水平角∠CAD,测量次数应大于等于8次,取多次测量值的平均值作为测量结果;

　　④使用余弦定理计算出CD之间的距离a0作为标准距离;

　　⑤卸下标准仪器TC2003,在A点安置被检仪器(不需与A点绝对重合),使用被检仪器测定AC , AD的平距分别为d, c,水平角∠CAD=α,测量次数应大于等于8次,取多次测量值的平均值作为测量结果。