赛维板报丨全站仪测量角度因瞄准棱镜特征不同致测角误差分析3！

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二、不同瞄准特征导致的测角误差分析

3、觇板特征引起的测角误差

对于带有觇板的棱镜，在瞄准时选择觇板上刻画的几何对称图案，全站仪目镜的横丝对准觇板水平对称的图案，竖丝对准觇板竖直对称的图案。觇板装配在棱镜上时，要求觇板平面与棱镜玻璃前表面平行，觇板水平对称的图案与棱镜的横轴同轴，觇板竖直 图案与棱镜的横轴垂直并相交于棱镜中心。

由于觇板的水平对称的图案与棱镜横轴同轴，这样即使棱镜与全站仪的视线不垂直，即棱镜俯仰和水平转动，全站仪的横丝始终瞄准棱镜的横轴，即不影响全站仪垂直角的测量。但是当棱镜与全站仪的视线在水平方向不垂直时，棱镜的俯仰会对全站仪的水平角观测造成误差，下面对这种误差进行分析。

如图 6 所示，T 为全站仪中心，O 为棱镜中心，A点为觇板面铅锤时其上端竖直图案所代表的点。

当觇板绕横轴俯仰 εx 角时，A 点运动到 B 点，当觇板再绕竖轴旋转 εZ 角时，B 点运动到 C 点。此时，全站仪 T 瞄准觇板上端竖直图案 C，与瞄准棱镜中心O 时，这两条视线所在的平面 ZTC 与 ZTB 的水平夹角为 θ，即为瞄准觇板特征所导致的水平角测量误差。

假设觇板的高度为 l，即觇板上端竖直图案到棱镜中心的距离 AO = BO = CO = l，由于∠AOB = εx，∠CO'B = εz，那么 CO' =BO' = lsin εx。设全站仪观测平距 TO' = s，对于 ΔTO'C，可以得到：

三、测角误差计算

首先，对棱镜圆形外框和反射角点特征瞄准导致的水平角或垂直角测角误差进行 计 算。对 于Leica 圆 棱 镜 GPH1P，e ≈20 mm，d ≈36 mm，n ≈1．5 mm。代入式( 1) 中，可以得到棱镜圆形外框瞄准导致的测角误差，见表 1。

将上述参数代入 2．2 节中的公式中，可以得到棱镜反射角点瞄准导致的测角误差，见表 2。

然后，对觇板特征瞄准导致的水平角测角误差进行计算。对于 Leica 圆棱镜 GPR121，l≈80 mm，代入 2．3 节中的公式中，可以得到测角误差，见表 3。