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水平角观测(经纬仪原理)
一、水平角测角原理
如图3—9所示,A、B、C为地面三点,高程不相等。将这三点沿铅垂线方向投影到PQ水平面上,在水平面上得到A1、B1、C1三点,则水平成B1A1与BlC1夹角β定义为地面上直线BA和BC间的水平角。由此可见,地面任意两直线间的水平角度,为通过该两直线所作竖直面间的两面角。
为了能测出水平角的大小,可在此两竖直面的交线上任一高度0点水平地放置一刻度盘,通过BA和BC和一竖直面,与刻度盘的交线为0m、0n,在刻度盘上相应的读数为b和a,从而求得水平角。
β=a—b (3—1)
根据以上分析,测量水平角的经纬仪必须具备一个水平度盘,并设有能在刻度盘上进行读数的指标;为了瞄准不同高度的目标,经纬仪的望远镜不仅能在水平面内转动,而且还能在竖直面内旋转。
图3—4水平角测量
二、经纬仪原理
经纬仪有游标经纬仪、光学经纬仪和电子经纬仪三类。游标经纬仪一般为金属度盘、游标读数、锥形轴系,目前已很少使用。电子经纬仪尚未普及,而光学经纬仪具有读数精度高、体积小、重量轻、使用方便和密封性能好等优点被广泛使用,下面对光学经纬仪、电子经纬仪作简要介绍。
1.J6级光学经纬仪
如图3—5是北京光学仪器厂生产的红旗Ⅱ型经纬仪。各部件的名称均标注在图上。理论上,一测回测角中误差为6″,故称为6秒级经纬仪,它属于较低精度的经纬仪,一般用于五等以下的控制测量和其他较低精度的测量工作。
J6经纬仪是由基座水平度盘和照准部三部分组成的。
基座上有三个脚螺旋6用来整平仪器。5是轴座连接螺旋,拧紧它可以将仪器固定在基座上,该螺旋不要松动,以免仪器分离而坠落。
水平度盘外面看不见,它是一个玻璃制成的圆环,盘上按顺时针方向刻有分划,从0°—360°,用来测量水平角。
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