各类全站仪应用与比较.docx

第一章 绪论……………………………………… 4第二章 全站仪的发展历史和现状……………… 7第三章 全站仪的原理…………………………… 11第四章 全站仪的比较和差距…………………… 13第五章 全站仪的专项功能简介………………… 22第六章 发展趋势…………………………… …….26第七章 结论………………………………… ……27后记………………………………………………...…28参考文献…………………………………… ………29第一章 绪论第一节 引言在测绘仪器的研制和使用上，国外先进的测绘仪器已经向电子 化、智能化、多功能、多品种，集光、机、电、算于一身的高科技方 向发展GPS和全站仪作为一种高科技，也正以前所未有的速度在诸 多领域得到广泛地推广和应用随着我国现代化建设的进一步发展，基础产业将会有更大的飞 跃，对先进的测绘仪器的需求也将会越来越多然而，目前我们测绘 行业的装备和技术水平还比较落后，相当一部分还停留在平板仪、经 纬仪、水准仪老三件和人工计算和绘图上，这就很难适应现代化建设 的需要，因此，更新观念，提高技术装备，使用现代化测量仪器向测 绘数字化迈进已迫在眉睫了现代化测量的主要仪器是全站仪和 GPS，但是当前许多地方在这个方面所做的工作还远远不够，有些测 量单位对全站仪了解的很少，更不用说去比较。

为了满足各级测量单 位或部门的在这方面的需要，我从科学、实用的角度出发，本着简洁、 灵活、高效的思想，参考了许多的测量方面的资料，在这里同大家一 起探讨各个种类全站仪之间的关系，希望能给有兴趣的朋友一点帮助, 一点启示第二节 对进口全站仪比较的目的、意义和作用对进口全站仪比较的目的就是使国内每个测量人员彻底和全面 地了解全站仪的基本原理、大体结构、特点及各个全站仪之间的优劣 之处，从而更好地利用它们为我国的测绘事业服务这对各个测量单 位提高经济效益和技术的合理性都具有相当重要的意义其作用主要表现在以下几个方面：1．技术设计人员方面：从比较中了解仪器的精度技术指标 和性能情况，从而更好地获得设计时的真实数据2．工作和生产人员方面：了解仪器的种类、价格、使用方 法、性能稳定性以及各类仪器自身的优缺点，为以后的仪器的 选择和使用提供有益的参考3．学术研究方面：了解世界上全站仪的厂家的情况及全站 仪生产的发展历程，并及时了解世界仪器技术发展新动向，从 中确定攻关研究项目，为我国的测绘仪器事业作出贡献4．国内生产厂家方面：了解我国仪器产品与世界先进仪器产品的差距，学习外国先进的技术，改进和提高国内仪器生产的技术水平，改良自身的仪器产品的质量，从而使我们产品的 技术水平不断地得到提高。

第三节 论文的总体说明本文以科学系统的方法对各种进口全站仪从不同的方面进行定 量和定性相结合来比较分析，并根据南方测绘仪器公司提供的有关有 效数据资料进行分析研究，从而使得到的结果真实可信论文首先从 全站仪的发展历史和现状及存在的问题进行分析研究，接着从全站仪 的原理入手，对全站仪内部结构进行从几个不同的方面进行分析比较， 再接着就是主要部分对各种全站仪的技术指标、性能价格比进行比较， 然后又把全站仪的各项专项功能对大家进行了简单介绍，并附上简图 助于大家理解，而后是依据现行最新杂志、资料、有关方面报道及有 关专家的意见来推测全站仪今后发展方向和趋势，最后是论文的结论论文的整体结构如图：全站仪的历史和现状全站仪的原理简介全站仪的比较和差距I全站仪专项功能简介I发展趋势第二章 全站仪的发展历史和现状第一节 全站仪的发展历史全站仪的产生和发展是与十八世纪的光学经纬仪的诞生、本世纪 六七十年代的电子经纬仪的发展和测距仪的推动及七八十年代电子技 术的飞速发展密切相关的测绘仪器总的发展过程是从光学经纬仪到 电子经纬仪到速测全站仪再到半站仪，再接着才是全站仪的产生其发展过程如下：全站仪的发展过程光学经纬仪二电子经纬仪速测全站仪（组合式）=半站仪（整 机，光经+测 距仪）测距仪全站仪全站仪的进一步发展过程又可分为四个部分：1．普通型的全站仪：只有测角和测距功能，及一些简单的 诸如温度、气压改正、倾斜距化平距等功能，其软件的配置也 比较简单。

如宾得PTS-III05全站仪）2．功能型的全站仪：其在功能上有许多的改进和增加，包括一些特殊专项的功能，但是这类全站仪未带内存，记录还是要用纸或电子手簿记录数据，在野外测量外业中还是比较麻烦如宾得 PTS-V2 全站仪）3．磁卡型的全站仪：其主要是用磁卡记录野外观测数据，磁卡又分为专用卡和PCMCIA （个人计算机存贮卡国际协会）标准的 PC 存贮卡两个过程，这样测量比较方便与电脑进行数据交换，尤其方便的是可以通过装有卡驱的计算机直接读取数据但是这种全站仪利用磁卡驱动器耗电量比较大、数据操作也比较慢如索佳的SET-2C全站仪）4．内存式的全站仪：其主要的进步是能直接把测量数据存在机身自带的内存里，回到室内直接输入电脑，从而减少了以磁卡为中间交换介质的麻烦，同时功能也变得更加强大，各种改正如地球曲率和大气折光、倾斜、比例系数等，很多测量功能如放样、后方交会、坐标测量等均可直接在仪器上完成如索佳SET2110全站仪、尼康的DTM-450全站仪）第二节 全站仪的现状现在全球只剩下四个国家七大厂家在生产全站仪（因捷创力全站 仪还未全面展开，市场上很少见，故未列如厂家之中），如徕卡（瑞士）、 蔡司（德国）、索佳、尼康、拓普康、宾得（均系日本、）南方（中国）。

原有的易主的的易主（如原来的捷创力被光谱精仪有限公司收购），合 并的合并（如克恩被徕卡吞并）并且以测量仪器为主要产品的厂家就 只有徕卡、蔡司、索佳和南方几家，而以全站仪为主要产品的只有索 佳一家徕卡是生产测量方面的所有仪器象多倍仪、全站仪、GPS、 水准仪等等，如拓普康是东芝集团的成员（其主要是电子产品）、宾得 是以光学（如照相机、显微镜、信息通讯设备、医疗仪器）为主、尼 康是以照相机为主这就使得各自的策略有所不同，索佳不发展全站 仪就没有生存机会，而其他厂家并不是将全站仪视为救命稻草，从索 佳的 SET2100 系列全站仪镜头的大小和接受测距光线信号的这一技 术上的飞跃可以看出其发展全站仪是专心致志 ,力求制造出世界一流 的全站仪产品徕卡和蔡司等欧洲的测绘仪器企业一般都以高质量和高精度为 首要的追求目标价格上却从不理会别人的接受能力，外形上也一直 我行我素,这些做法就使得日本的测绘仪器企业有发展的机会，日本的 企业利用不太高的价格和高质量来迅速占领市场现在国际全站仪的 竞争也是相当的激烈，美国也生产过全站仪但其很快就破产了（如 HP 公司也生产过全站仪）各个厂家都在尽快地提高产品质量、推出最新 产品，其功能也是越来越强大，其使用也是越来越方便（原来的数据 接口是在上部其旋转不方便现在的接口都在基座上、测距有1到9次 可选、温度和气压也不用自己量了、计算也是越来越简单了）。

索佳曾 在前几年为了使镜头更小和接受光线的能力加强费了相当大的经济和 技术力量其他厂家也不甘落后，几乎所有的厂家都生产了防水全站 仪；宾得的全站仪已经内部自带气压和温度探测器（如 PTS-V2、PCS-325 ）；拓普康现在的就连自动控制跟踪的智能型全站仪也出来 了，一个人就可进行测量的时代已经来临（如AP-LIA）；尼康的全站 仪有的带光线指向仪，这样放样就方便多了；徕卡新型的全站仪不仅 仅是防水而且改为马达来精确微动，测量人员只要用手按键来操作， 使照准目标更加精确，从而提高精度（如的TDA-5000）,开机也已不 用初始化了（因其用的是动态编码度盘）据有关资料显示，最新型的 全站仪已经带 GPS 了再看我们国内的测量仪器厂家，总的来说,国内全站仪的生产技术 还相当落后和不成熟,目前我国全站仪的生产厂家仅有几个 ,如常州大 地、南方，但是能真正当作自己产品来销售和使用的只有南方测绘仪 器公司由于各方面的原因，其产品质量目前还不是很好，还不能与 日本和欧洲的产品相提并论，但她毕竟是我们国家自己的产品，起步 比较晚，发展也仅有几年时间，技术上尚需要一段磨合期，而且其产 品外观和质量在今年的下半年将会有很大的改进，到时在价格上优势 将可以在市场上和外国的产品较量一下，相信经过各方面的改进,我国 的全站仪产品将来也可以象棱镜、水准仪、测距仪、电子经纬仪和 GPS 等产品一样将外国同类产品赶出中国市场，甚至可以在国际市场上争 个一席之地。

到那时候，我们测绘仪器国产化的愿望也将得到实现第三节 现在存在的问题现在我国测距仪的生产技术已达到世界水平，测距仪在在国内的 市场中已占绝对优势（达 95%以上），电子经纬仪现在南方最新的 ET-10（10"）和ET-20（20"）技术也已经比较成熟，并且已经有批量 出口国外而全站仪现在的主要问题是光电串扰（光路单独测试没问 题，电路单独测试也没问题，但是光路电路组合起来却发生相互影响 干扰）、加工工艺（分别在轴系上国内达2um，国际的达到0.4um和度 盘上）和仪器补偿系统这几个技术问题解决了，相信我们国家的全 站仪生产水平将会有一个很大的提高第三章 全站仪的原理全站仪的测角和测距原理与电子经纬仪和测距仪的原理基本相 同，只是结构不同，全站仪是将它们两者结合到一起下面将简单介 绍一下全站仪的光学结构和电路的组成部分第一节 全站仪的光学原理全站仪光路系统原理见下图全站仪的望远镜担当了角度测量及 测距仪光学部分的双重任务由物镜、分光棱镜、聚光棱镜、目镜等 组成的望远镜，可见光可以自由通过，完成角度测量的瞄准工作由 物镜、分光棱镜组成测距仪光路，红外发光二极管（LED ）发出的红 外光可自由通过，完成距离测量。

其内光路有光纤将发光二极管及接 收管连接起来，通过闸门的转换可使发光二极管发出的红外光分别通 过内光路光纤或外光路到达接收二极管内光路光纤第二节 电气部分原理全站仪电气部分由两部分组成，一部分是由光栅度盘或编码度 盘、光电测角仪器、放大、计数、显示、逻辑电路等组成的测角部分 另一部分是由发光二极管、接收管、电子电路组成的距离测量部分， 二者之间用串行通讯来连接成一个整体，从而完成电子经纬仪及测距 仪的全部功能，由于其整体结构的变化，又使全站仪较之电子经纬仪 与测距仪组合使用更方便、效率更高、功能更强第四章 全站仪的比较和差距第一节 品牌之比要进行对全站仪的分析比较，首先要对其厂家进行分析研究究 厂家有好几家：如徕卡、蔡司、拓普康、索佳、宾得、尼康、南方等 几家现分别对其进行介绍：徕 卡：瑞士徕卡（Leica）集团公司是世界上最大的测绘仪器及 测量系统的生产厂她在 1990 年由 WILD（1921 年创建）厂、西德 的Leitz、瑞士克恩（Kern）及英国的Cambridge合并而成的集团公司 数十年来在全球范围内一直执测绘仪器设计与制造之牛耳徕卡仪器 誉满全球的今天是建立在她历史悠久、品质优良的基础上的。

她还不 断创新，推动测绘仪器革命的潮流，现在已拓展到卫星测量技术、数 字影像处理、信息科学等领域，包括已专门的设备来进行野外数据采 集到利用地图信息系统的智能软件以处理数据并在 1987 年获得 ISO-9001质量证书以前的WILD是每个测量单位得以自豪的，也是 测绘实力的象征，可见其产品的质量蔡 司：蔡司公司是德国一家历史悠久的世界著名光学仪器制造 厂1846年机械师卡尔•蔡司在德国东部小城揶那开办了一家制造显 微镜的工厂从此，这家小厂成了世界著名蔡司产品的发祥地经过 一百多年的发展，蔡司产品凭着自己的丰富品种和优良的品质。