垂直度盤安裝過程中的誤差分析及其校正

垂直度盤由主光柵、指示光柵、指示光柵座、軸和軸套組成，在垂直度盤安裝過程中會產(chǎn)生豎盤指標(biāo)差和水平軸傾斜誤差。

豎盤指標(biāo)差是由于固定指示光柵安裝不正確引起的，是指當(dāng)視準(zhǔn)軸水平時，垂直度盤讀數(shù)不為90度。安裝好垂直度盤后，將儀器放在儀器墩上，照準(zhǔn)與儀器大致同高的平行光管無窮遠(yuǎn)處的目標(biāo)，用盤左、盤右觀測目標(biāo)的天頂距。則

盤左：α=90°-L+I；盤右：α=R-270°-I
得I=1/2（L+R-360°）

若指標(biāo)差I(lǐng)超過規(guī)定的限差，則進(jìn)行校正，校正分為兩種：一種是機(jī)械校正，一種是通過軟件校正。機(jī)械校正，松開指示光柵座與支架連接的4個螺釘，旋轉(zhuǎn)調(diào)整指示光柵座，再次進(jìn)行盤左盤右測量計算指標(biāo)差，直到滿足需要為止。

軟件校正：啟動儀器的指標(biāo)差校正程序，按顯示屏提示，盤左、盤右照準(zhǔn)平行光管，提取指標(biāo)差差值并存儲，經(jīng)上述校正后，儀器顯示的角度為校正指標(biāo)差后的值，即指標(biāo)處于正確安裝位置時的值。

水平軸傾斜誤差是由于支撐水平軸二支架的高度不等高造成的，當(dāng)水平軸傾斜時會對水平角的測量有很大影響、在豎軸鉛直，視準(zhǔn)軸也水平軸垂直的前提下：

1.以水平軸中心O為圓心，任意長為半徑作球，HH1代表水平軸水平位置，H′H1′代表水平軸傾斜之角時的位置，豎直角度在H1一側(cè)，水平軸繞豎軸旋轉(zhuǎn)時，在各個方位上的傾斜角β是不變的。

2.當(dāng)水平軸水平時，照準(zhǔn)目標(biāo)T，則垂直照準(zhǔn)面是OZTM′，它在水平度盤上讀數(shù)為M′,如果水平軸傾斜β角，當(dāng)視準(zhǔn)軸指向天頂時，視準(zhǔn)軸就不會在正確的OZ位置，而移至OZ′位置，用這樣的視準(zhǔn)軸去照準(zhǔn)目標(biāo)T時，照準(zhǔn)面為傾斜面OZ′TM，在水平度盤的讀數(shù)為M。

弦長MM′=△β就是水平軸傾斜誤差對方向讀數(shù)的影響。作OZM垂直面，在球面三角形ZTM中，ZT=Z,LZMT=β,TM≈α,LTZM=△β,則由球面垂直角公式：Sin△β=Sinβ/Sinz*Sinα

又因為β和△β為小角度，可得△β=βtgα，這就是水平軸傾斜誤差對水平角影響的關(guān)系式。對水平軸的傾斜誤差的檢定采用平、低（高）點法來檢定：在室 內(nèi)選定兩個點，一個高于水平視線，一個低于水平視線，且垂直角滿足α高=-α低，

當(dāng)觀測高點時:（L-R）高=2L/COSα高+2β*tgα高
當(dāng)觀測低點時：（L-R）低=2L/COSα低+2β*tgα低
因α高=∣α低∣；則β=1/2（C高-C低）COtα
當(dāng)采用平、高讀時，只要將（L-R）平=2C與（L-R）低=2L/ COSα低+2β*tgα低

具體操作根據(jù)軟件提示，盤耷拉、盤右分別照準(zhǔn)水平平行光管，求解視準(zhǔn)軸誤差和指示差β1，再盤左、盤右照準(zhǔn)點平行光管，求解視準(zhǔn)軸誤差和指標(biāo)差β2，這時可根據(jù)上述公式求得水平軸傾斜誤差。

當(dāng)水平軸傾斜誤差過大時，可通過調(diào)整垂直度盤上的指示光柵座同支架的相對位置來校正，也可根據(jù)軟件進(jìn)行補(bǔ)償。(end)