光電測距基本原理

上式表明，測距誤差MD是由以上各項(xiàng)誤差綜合影響的結(jié)果。實(shí)際上，觀測邊長S的中誤差還應(yīng)包括儀器加常數(shù)的測定誤差mk和測站及鏡站的對中誤差m，即

（4）

測相誤差，儀器加常數(shù)誤差和對中誤差都屬于固定誤差。在精密的短程測距時，這類誤差將處于突出的地位。

1、對中誤差

在控制測量中，一般要求對中誤差在3mm以下，要求歸心誤差在5mm左右。但在精密短程測距時，由于精度要求高，必須采用強(qiáng)制歸心方法，最大限度地削弱此項(xiàng)誤差影響。

2、儀器加常數(shù)誤差

經(jīng)常對加常數(shù)進(jìn)行及時檢測，予以發(fā)現(xiàn)并改用新的加常數(shù)來避免這種影響。

3、測相誤差

包括測相設(shè)備本身的誤差 ，幅相誤差 ，照準(zhǔn)誤差 ，信噪比引起的誤差，周期誤差 。（l）數(shù)字相位計(jì)的原理誤差與檢相電路的時間分辨力、計(jì)算填充脈沖的頻率以及一次測相的平均檢相次數(shù)有關(guān)。為減弱此誤差對測距的影響，在測距作業(yè)中，一方面應(yīng)注意測線附近無干擾因素（如煙霧、烈日下光的抖動、生火的煙囪、驟然揚(yáng)起塵埃等）存在，另一方面增加測回次數(shù)，把偏大或偏小的數(shù)據(jù)舍去后，再取平均值。（2）瞄準(zhǔn)誤差是指發(fā)光管或調(diào)制器空間相位不均勻的誤差。（3）幅相誤差就是由于接收信號強(qiáng)弱不同而引起的測距誤差，此誤差反映在儀器中很小，影響不大。

由上式可以看出，大氣折射率n的誤差是由于確定測線上平均氣象元素（p氣壓、t溫度、e濕度）的不正確引起的，這里包括測定誤差和氣象代表性誤差（即測站與鏡站上測定值之平均.經(jīng)過前述的氣象元素代表性改正后，依舊存在的代表性誤差）。各氣象元素對n值的影響，可按（7）式分別求微分，并取中等大氣條件下的數(shù)值（p=101.325kPa，t=20oC，e=1.33322kPa）代入后有

（1）氣象儀表必須經(jīng)過檢驗(yàn)，以保證儀表本身的正確性。讀定氣象元素前，應(yīng)使氣象儀表反映的氣象狀態(tài)與實(shí)地大氣的氣象狀態(tài)充分一致。溫度讀至0.2oC，其誤差應(yīng)小于0.5 oC，氣壓讀至0.0667kPa，其誤差應(yīng)小于0.1333kPa，這樣，由于氣象元素的讀數(shù)誤差引起的測距誤差可望小于1€？0—6。

（2）氣象代表性的誤差影響較為復(fù)雜，它受到測線周圍的地形、地物和地表情況以及氣象條件諸因素的影響。為了削弱這方面的影響，選點(diǎn)時應(yīng)注意地形條件，盡量避免測線兩端高差過大的情況，避免視線擦過水域。觀測時，應(yīng)選擇在空氣能充分調(diào)和的有微鳳的天氣或溫度比較穩(wěn)定的陰天。必要時，可加測測線中間點(diǎn)的溫度。

（3）氣象代表性的誤差影響，在不同的時間（如白天與黑夜），不同的天氣（如陰天和晴天），具有一定的偶然性，有相互抵消的作用。因此，采取不同氣象條件下的多次觀測取平均值，也能進(jìn)一步地削弱氣象代表性的誤差影響。

總結(jié)

分析光電測距儀測距誤差的來源和影響程度，對于正確、合理地使用儀器和維護(hù)儀器，以便測出精度較好的距離成果和分析測距成果質(zhì)量等都是很有必要的。為達(dá)到這一目的，一方面應(yīng)嚴(yán)格地對儀器進(jìn)行檢定，同時還需具備有關(guān)測距原理及相關(guān)的誤差理論知識，以便找出測距誤差的主要來源，再進(jìn)行測距誤差分析。

（作者單位：西南交通大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院）