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摘 要

免棱镜全站仪是传统全站仪与免棱镜测距仪的结合，具有“无协作目标”的测距特性，“所瞄即所测”的优点，即不需要接触所测点即可以获得所测点的坐标，减少了劳动强度与危险性，同时对重要建筑也有保护作用。但目前国内还没有相关检验方法和具体的规定对免棱镜全站仪测距精度进行技术要求。本文对免棱镜全站仪进行各方面的测距精度分析，具体分析分为：距离、材质、颜色、入射角、透明度、网孔穿透和边缘点，实验数据采用有棱镜与免棱镜对比，回归分析免棱镜全站仪测距误差和加乘常数的联合改正方程，分析出免棱镜全站仪的一些优点，以及使用免棱镜测距时的一些注意事项，为测绘作业使用提供一些参考价值。

关键词：免棱镜全站仪 测距精度 回归分析 加乘常数

Prism Total Ranging Performance Analysis

Abstract

Non-prism total station is the combination of traditional total station and non-prism rangefinder, it has the features of range is ‘No cooperative target’,and the advantages of ‘Aim is to measure’, that does not require contact with the measuring point which can obtain the coordinates of the measuring point, it reduce the labor intensity and risk, at the same time also has protection for important building. But there is no related to the current domestic testing methods and specific provision of free prism total station ranging accuracy for technical requirements. This article analyze all aspects of the ranging precision of non-prism total station, concreting analysis is divided into: distance, material, color, incidence angle, transparency, mesh penetration and edge points, the experimental data using a prism compared with no prism,regression analysis from the prism of total station ranging error and add by constant joint correction equation, analysis some advantages of non-prism total station, And some matters needing attention when using it, for the use of surveying and mapping work to provide some reference value.

Keywords: Prism Total Station; range accuracy; regression analysis; increase by a constant

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 免棱镜全站仪发展现状 1

1.2 选题的目的和意义 2

1.3 研究的内容 2

1.4 解决的问题 3

第二章 免棱镜全站仪测距原理及测试方案介绍 4

2.1免棱镜全站仪测距原理介绍 4

2.2测试方案介绍 5

第三章 实验结果与分析 8

3.1实验准备 8

3.2试验测试 8

3.2.1不同距离对测距精度的影响 8

3.2.2不同材质对测距精度的影响 10

3.2.3不同色彩对测距精度的影响 13

3.2.4不同入射角对测距精度的影响 15

3.2.6反射面的透明度对测距精度的影响 18

3.2.7激光束对网孔的穿透 20

3.2.8边缘点测距精度试验 21

3.3测距误差的回归分析 24

第四章 总结与展望 27

参考文献 29

致 谢 30

第一章 绪论

1.1 免棱镜全站仪发展现状

全站仪出现于二十世纪八十年代，之后在测量领域得到了广泛的应用，成为一种测量基础的，不可或缺的测量仪器。但是传统全站仪的测距都必须使用棱镜作为目标反射物，使用起来十分的不方便与累赘，大大限制了全站仪的使用范围。于是各个仪器生产厂商极尽所能的缩小棱镜的体积，改变形状，以及之后出现的反射片等，但是效果都不是很明显。

美国科学家梅曼在1960年研制出世界上第一台激光器。美国军方很快就在此基础上开展了对军用激光装置的研究。1961年，第一台军用激光测距仪通过了美国军方论证试验，对此后激光测距仪很快就进入了实用联合体。激光测距仪是利用激光对目标的距离进行精确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。

早在1990年，徕卡的DIOR 3000系列测距仪就已经实现了无反射棱镜测距。

近几年来出现的掌上型激光测距仪，像索佳的MM 30和徕卡DISTO系列系列，自然表面就可实现测距，且精度都比较高，免棱镜全站仪把免棱镜测距技术与传统的全站仪结合在一起，给测量工作带来很大方便，同时也引发了全站仪领域新的技术竞争。国外的有瑞典TCR系列、美国的TR I MBLE系列；日本的TOPCON系列、NI KON系列、PENTAX系列、SOKK I A系列及国产苏一光OTS系列、南方350R系列、科力达KTS系列等。

同以往的全站仪和免棱镜测距仪相比，免棱镜全站仪具有测程远、效率高、测距速度快、使用范围广、安全性能高等优点，使得在悬崖溪谷客流大的公路有剧毒或危险等不易架设棱镜的地方进行，介质反射好的地形测量城市测量地籍测绘等工作成为可能，不接触被测点就可获得被测点的三维坐标，这既省去了作业员跑镜之苦又降低了劳动强度，也能避开危险性场所可能对作业人员造成的伤害，因而在地籍测量、地形测量、工程断面测量、建筑施工等工程领域得到广泛应用。

1.2 选题的目的和意义

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