论文总字数：19950字

摘 要

免棱镜全站仪具有“无协作目标”的测距特性，“随架随测”的优点，在电力线路勘测、房产测量、工业建筑、工业设备模型测量等工程领域中得到广泛的应用。

本文介绍免棱镜全站仪的基本特点和性能，对YG RTS322R5免棱镜全站仪在无反射棱镜条件下的测距性能进行了多方面的测试，包括照准不同材质和不同颜色的反射目标测距、以不同的入射角（激光束与目标面之间的夹角）测距、对不同距离的反射目标测距、不同天气条件下对反射目标的测距以及瞄准不同透明度的反射面测距。并通过对大量的测试结果进行精度分析，得出了一些对实际工作有参考价值的结论。

关键字：免棱镜全站仪 测距性能 测试 精度分析

Precision Analysis of Ranging Performance of Reflectorless Total Station

Abstract

With the character of without synergic target and the convenient for no special measure requirement，non-prism total station has been widely used in fields like electric power line survey, house property survey, industrial architecture, and industrial equipment model survey and so on.

This paper introduces the basic features and the performance of reflectorless total station. The ranging performance of YG RTS322R5 reflectorless total station is tested in many ways under the condition of reflectorless, including the reflecting targets with different material property and different color, ranging in different angle of incidence, aiming reflecting targets with different distance，aiming reflecting targets in different weather and aiming reflecting planes with different transparency. Based on the precision analysis of a lot of testing results, some useful conclusions are drawn.

Key Words: Reflectorless total station；Ranging performance; Test; Precision analysis

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2 全站仪的概述 1

1.3 全站仪的发展 2

1.4课题研究的目的及意义 4

第二章 免棱镜全站仪测距原理及测试方案介绍 6

2.1免棱镜全站仪的测距原理 6

2.2 测试方案的设计 6

2.2.1不同材质对测距精度的影响 7

2.2.2不同颜色对测距精度的影响 7

2.2.3不同距离对测距精度的影响 7

2.2.4不同透明度对测距精度的影响 7

2.2.5不同水平入射角对测距精度的影响 8

2.2.6不同时刻（温度）对测距精度的影响 9

第三章 免棱镜全站仪的实验数据及分析 10

3.1不同材质对测距精度的影响 10

3.1.1实验数据 10

3.1.2实验分析 12

3.2不同颜色对测距精度的影响 12

3.2.1实验数据 12

3.2.2实验分析 15

3.3不同距离对测距精度的影响 15

3.3.1实验数据 15

3.3.2实验分析 16

3.4不同透明度对测距精度的影响 17

3.4.1实验数据 17

3.4.2实验分析 18

3.5不同天气对测距精度的影响 18

3.5.1实验数据 18

3.5.2实验分析 20

3.6不同水平入射角对测距精度的影响 20

3.6.1实验数据 20

3.6.2实验分析 21

第四章 总结 23

参考文献 25

致 谢 26

第一章 绪论

1.1引言

测绘的野外工作是非常艰苦的工作，当20世纪80年代初电子测距仪与电子经纬仪相结合成为一体化全站仪以来，测量仪器的性能有了突飞猛进的发展。但是，传统的全站仪测量需要棱镜的配合使用，在难以架设棱镜的地方，对于测量来讲，仍有着很大的不便和困难。近几年来，随着科技的不断进步及新技术的运用，全站仪具有了更高的性能。为了某些特定的环境以及具有大数量目标等特殊测绘环境下的需要，徕卡公司推出了第一台采用免棱镜测量技术的全站仪。免棱镜测距，又叫无接触测距，指的是全站仪发射的光束经目标物自然表面反射后，直接测定距离的测距方法。

免棱镜全站仪的免棱镜视距由初期几十米发展到当前的一千米以上。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，给测量工作带来了很大方便，同时引发了全站仪领域新的技术竞争，如TCR系列、TOPCON系列、TRIMBLE系列、NIKON系列、SOKKIA系列及国产苏州一光OTS系列相继问世，其他仪器制造商也正在准备推出免棱镜全站仪。

1.2 全站仪的概述

随着科技的不断进步，测绘仪器设备迅速发展，新仪器不断的出现。测量仪器从半站仪发展到全站仪，从主要特点来看全站仪的发展，经历了无内存到有内存，无数字键操作到有数字键操作的发展。在全站仪方面的重要发展是长距离棱镜全站仪的出现，免棱镜全站仪的免棱镜视距由初期几十米发展到当前的一千米以上。免棱镜全站仪对于控制、地形和工程测量都具有重要作用，解决了在工程测量中利用常规测量不易测量的难题，在日常的工程测量和建筑物的变性观测中，如果利用免棱镜全站仪测量，则观测和计算将十分方便。

免棱镜全站仪把免棱镜测距融合进了传统的全站仪，具备双重的功能，实

现了“所瞄即所测”。同以往的全站仪相比，免棱镜测距仪具有以下一些特点：

1．效率高，使用范围广。免棱镜全站仪最大的优势就在于不需要接触被测点就可获得被测点的三维坐标，省去了作业员的奔波之苦，作业强度和危险性大大降低，也对一些重要建筑起到了一定的保护作用。此外，—般的免棱镜全站仪还提供了可见激光的免棱镜方式，可见激光光束可以作为指向器使用，即可根据光斑的位置确定测量位置，这给全站仪在室内测量的应用扩展了空间。利用这一特性，可以轻易完成建筑物表面测量、房间空间测量及航空摄影测量中的图根点测量。

2．测距速度快。免棱镜全站仪的测距速度一般在1s左右，比一般全站仪的测距速度快几倍，减轻了作业人员的工作强度，提高了工作效率。

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