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数字水准仪的原理、检定及应用研究

作　者: 薛志宏
导　师: 李广云
学　校: 中国人民解放军信息工程大学
专　业: 大地测量学与测量工程
关键词: 数字水准仪误差源检定双频激光干涉仪系统精度一体化 Windows CE
分类号: P204
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 414次
引　用: 8次
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内容摘要

数字水准仪自1990年诞生以来，凭借其精度高、速度快、操作简单等优点很快得到了广大用户的认可，并逐步应用于高精度水准测量、变形监测、工业测量等多种领域，成为水准测量仪器发展的趋势。目前徕卡、蔡司、拓普康、索佳四家公司相继推出了各自的数字水准仪产品，不同厂家的仪器采用了不同的电子读数原理和标尺编码结构。同传统的光学水准仪相比，数字水准仪原理新颖，影响其精度的误差源也有所不同，目前还没有针对数字水准仪的检定规程。随着数字水准仪的广泛应用，急需制订一套合理的方案以评定数字水准仪的质量。基于此背景，本文首先介绍了目前常用的各种数字水准仪的原理及它们各自的特点，分类归纳了影响数字水准仪测量精度的误差源及影响的规律和大小，然后，在总结目前国内外对数字水准仪检定方法的基础上，论述了对数字水准仪进行系统精度检定的必要性，并且设计了一套基于双频激光干涉仪的系统精度检定方案，实际的试验数据表明，该方法是合理、可靠的。论文的最后对数字水准仪的一体化应用开发进行了尝试。

全文目录

第一章绪论  6-13
  §1．1 引言  6-7
  §1．2 数字水准仪的发展和应用及检定情况  7-12
    1．2．1 常用的高程测量手段和方法  7-9
    1．2．2 数字水准仪的发展  9-10
    1．2．3 数字水准仪的应用领域  10-11
    1．2．4 目前国内外数字水准仪的检定情况  11-12
  §1．3 本文研究的主要内容  12-13
第二章数字水准仪的原理及特点  13-28
  §2．1 数字水准仪的基本原理  13-23
    2．1．1 数字水准仪的基本组成  13
    2．1．2 当前数字水准仪的各种读数方法  13-23
  §2．2 常用精密数字水准仪的特点及指标  23-28
    2．2．1 常用的数字水准仪及指标  23-25
    2．2．2 数字水准仪的特点  25-28
      2．2．2．1 数字水准仪相对于光学水准仪的特点  25-26
      2．2．2．2 不同数字水准仪的特点  26-28
第三章数字水准仪的检定  28-54
  §3．1 数字水准仪的误差源及检定内容  28-37
    3．1．1 数字水准仪的误差源  28-33
      3．1．1．1 与主机有关的误差  28-31
      3．1．1．2 与编码标尺有关的误差  31-32
      3．1．1．3 与编码标尺光电读数有关的误差  32-33
    3．1．2 数字水准仪的系统精度  33
    3．1．3 数字水准仪的检定项目  33-37
      3．1．3．1 分项检验  34-35
      3．1．3．2 系统精度的检定  35-37
  §3．2 数字水准仪系统精度检定的主要装置及其调校  37-41
    3．2．1 双频激光测量系统  37-39
      3．2．1．1 双频激光干涉仪的原理  37-38
      3．2．1．2 双频激光测量系统的组成  38-39
    3．2．2 测量系统的精度调试  39-41
      3．2．2．1 机械光学系统调试  40
      3．2．2．2 双频激光干涉仪的精度测试  40-41
  §3．3 数字水准仪的系统精度检定  41-54
    3．3．1 数字水准仪的定型测试和系统检验  41
    3．3．2 数字水准仪的系统检定的必要性  41-42
    3．3．3 数字水准仪系统检定的基本原理  42-44
    3．3．4 系统精度检定的方案设计  44-47
      3．3．4．1 视距的设计  44-45
      3．3．4．2 标尺移动步距的选取  45
      3．3．4．3 检定方案的步骤安排  45-47
    3．3．5 实验结果及分析  47-51
    3．3．6 系统检定的不确定度分析  51-54
第四章数字水准仪的应用开发  54-67
  §4．1 Windows CE掌上电脑应用软件的开发  54-63
    4．1．1 掌上电脑与Windows CE  54-57
      4．1．1．1 掌上电脑的发展  54-56
      4．1．1．2 Windows CE简介  56-57
    4．1．2 Windows CE应用软件的开发  57-63
      4．1．2．1 Windows CE软件开发工具  57-59
      4．1．2．2 开发CE程序时需注意的几个问题  59-60
      4．1．2．3 掌上电脑的接口与数据通讯  60-63
  §4．2 数字水准仪自动化采集与综合处理系统的设计  63-67
    4．2．1 系统总体介绍  63-64
    4．2．2 主要功能的实现  64-65
      4．2．2．1 工程管理  64
      4．2．2．2 自动化数据采集  64-65
      4．2．2．3 外业检核与限差设计  65
      4．2．2．4 高程控制点数据库的管理  65
      4．2．2．5 沉降分析  65
    4．2．3 系统应用情况  65-67
第五章结束语  67-69
致谢  69-70
参考文献  70-72
附录攻读硕士研究生期间论文发表和科研情况  72

数字水准仪的原理、检定及应用研究

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