天 测 仪 器

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测量仪器的基本要求和未来发展的基本方向

随着科学技术的发展,新一代测量系统的研究、设计和生产也在迅速发展,新产品层出不穷。该测量仪可重复使用,维护方便,功能易于扩展,零件通用,具有多种数据安全功能。最新的仪器设计理念主张从用户的需求出发,一切为了满足用户的个性化需求,尽量适应复杂条件下的特殊要求。目前,计量器具的基本要求和使用方向如下:

1、 准确度

准确度一直是各种新型测量仪器和方法发展所追求的主要技术指标。现有的测量仪器和方法虽然精度有了很大的提高,但仍不能满足科研生产不断发展的特殊需要。

2、 精度稳定性

在不同的操作、运输和工作条件、温度环境和使用时间下,精度的稳定性一直是衡量计量器具质量的重要指标。

3、 测量范围

随着距离的增加,高精度测量的难度增大。高精度

长期以来,远程测量一直是人们追求的目标。尽管在人们的不懈努力下,测量范围不断扩大,显示出人类研究能力的不断扩大。特别是GPS的出现,使这一问题在一定程度上得到了解决,但长距离的测量仍然比较困难。

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4、 重量轻,携带方便

近几十年来,同样精度的经纬仪重量减少了30%~50%。

5、 具有较好的可操作性

主要体现在仪器的设计上,使用方便,更符合人们的操作习惯,从而提高观测速度,减少误差的发生。

6、 低功耗

采用高能长时电池,延长一次充电的工作时间,减少备用电池的携带量。

7、 成本更低

虽然测绘成本只占整个项目成本的一小部分,但并不意味着降低成本是没有意义的。例如,近十年来,全站仪从每套近百万元下降到几万元,经济效益明显。

8、 仪器的自动化程度

(1) 仪器放置自动化

如自动找正、自动找平、读数自动补偿等功能。目前,许多测量仪器的安装时间仍占整个观测时间的很大一部分。

(2) 自动跟踪、识别和瞄准的要求

这一环节的自动化将进一步缩短野外观测时间,提高观测精度。迄今已取得显著进展。

(3) 自动读取和记录

新一代测量仪器对自动读数和记录的要求越来越高,这是实现自动数据采集的关键环节。20世纪90年代以来,以电子经纬仪为代表的新一代测量仪器在这一领域取得了长足的进步。

(4) 数据的自动记录和发送

许多场合和应用问题都要求测量仪器具有自动记录和发送数据的功能,以避免人工记录时读取、记录和抄写数据的误差,并实时向用户提供数据。

9、 车站处理范围扩大

结果表明,该仪器的计算功能正朝着包含部分或全部后续处理功能的方向发展。这一特性已成为一些低水平控制测量和工程应用问题的需要。它具有及时发现误差、评定精度和及时提供平差结果的功能。

10、 硬件

(1) 向小型化、轻量化方向发展;

(2) 结构模块化,减少易受攻击的接口;

(3) 控制器小型化,方便用户操作,提高自动化程度;

(4) 降低功耗;

(5) 加强仓储管理,提高仓储能力;

(6) 信号接收、跟踪、处理、测量单元一体化,减少信号损耗;

11、 软件

(1) 进一步提高数据的综合处理能力,满足不同用户的需求;

(2) 加强网平差、坐标系转换和成果分析能力;

(3) 增强绘图功能,实现二维和三维转换,转换各种地图格式,转换各种地图坐标系;

(4) 提高自动检测和修复周跳的能力;

(5) 为了缩短观测时间,提高作业效率,应发展全周待定值快速计算技术;

(6) 提高数据处理的自动化水平;

(7) 地理信息系统的发展。

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