全站儀的變遷,四十年發展史

時間:2018-03-18

       對于從事測繪相關行業的人來說,全站儀可能是他們再熟悉不過的測繪儀器,可是提起全站儀的歷史,很多人可能只是一知半解。其實,全站儀的歷史并不長,從第一臺擁有數據處理功能的全站儀誕生以來,不過四十多年的時間。

  全站儀發展的第一個階段:工具型全站儀

  1977年,全球首款具有機載數據處理功能的全站儀TC1面世了,TC1由徠卡(Leica)公司生產,代表了當時最先進的全站儀水平。

捕鱼手游  TC1擁有測角、測距、數據處理等功能,但是由于受當時的技術限制,TC1無法儲存測量數據,要借助紙或是手簿來手動記錄數據,因此,這類全站儀被稱為工具型全站儀。

  進入80年代,相繼問世的T2000+DI5(1982)與T3000(1986)雖然在功能上有所突破,但它們仍屬于工具型全站儀的范疇,因為它們并沒有改變儀器+手簿的使用方式。

捕鱼手游  工具型全站儀作為最早一批擁有機載數據處理功能的測繪儀器,它集測距、測角、自動計算坐標等功能為一體,大大提高了測繪工作的效率。

全站儀的變遷,四十年發展史

  工具型全站儀

  全站儀發展的第二個階段:電腦型全站儀

捕鱼手游  90年代之后,在工具型全站儀的基礎之上,電腦型全站儀出現了。電腦型全站儀已經可以儲存數據,它解決了工具型全站儀需要手動記錄數據的不便,其功能也越來越先進。

  電腦型全站儀的基本特點有三條,分別是可用菜單進行操作,具有機載軟件,可以進行系統開發。

  在1991年問世的TC1610全站儀,其除了具備電腦型全站儀的基本特點外,還具有雙軸補償的功能。

  1994年問世的TPS1000,在TC1610的基礎上又增加了軟功能鍵(圖標操作)以及自動目標識別的功能。

捕鱼手游  而1999年問世的TPS1100,則在原先全站儀的基礎上,增加了無合作目標功能,即在無反射棱鏡的的條件下,可對一般的目標直接測距。

  2004年,TPS1200問世,身為電腦型全站儀中的佼佼者,它將高精度、多功能及GNSS定位系統的軟硬件精巧的集成在了一起。此外,其獨特的光機技術和新型的激光二極管應用,使激光光斑在小尺寸、光束傳播、可見性等方面具有了更好的幾何特性。這些特性有利于進一步改進距離測量的性能,使之對墻角、小邊緣目標的無棱鏡距離測量更加準確可靠。

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電腦型全站儀

捕鱼手游  與工具型全站儀相比,電腦型全站儀先是解決了數據無法儲存的缺點,其在測量精度上也有了顯著提高,電腦型全站儀中的測量和計算程序,可以通過處理采集得到的角度、距離信息來滿足各種測量的需求,一次安置儀器便可完成測站上全部的測量工作。

  此外,其豐富的機栽程序及可系統開發的特點,與實際測量中的需求十分契合,可以節省測繪作業所需的人手并且提高作業效率。

  如今的全站儀:多品牌,多類別,更高端,更方便

  時至今日,全站儀已向多元化趨勢發展,其種類與品牌繁多,數據傳輸更加方便快捷,測距系統愈漸優良,其功能設計也越來越人性化。

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現代全站儀

  多品牌

捕鱼手游  全站儀的品牌眾多,國外品牌主要有:徠卡(瑞士)、拓普康(日本)、Trimble(美國天寶)、賓得(日本)等。

  國內全站儀品牌主要有:南方測繪、博飛、蘇州一光、中海達等。

全站儀的變遷,四十年發展史

圖為CNPP數據研究,十大品牌網china-10.com,買購網聯合推出的2018中國十大全站儀品牌排行榜

  多類別

捕鱼手游  全站儀按不同的劃分方法,可以分成不同的類別,現主要有以下三種劃分方式:

  按照外觀結構分類,全站儀可以分為兩類,分別是積木型、整體型。除了早期的全站儀外,如今多數全站多是整體型結構,即把測距、測角、記錄單元等部件,在光學、機械等方面設計成一個不可分割的整體。

  按照測距儀測距分類,全站儀可以分為三類,分別是短距離測距全站儀(<3km,主要用于普通測量和城市測量)、中測程全站儀(3-15km,通常用于一般等級的控制測量)、長測程全站儀(>15km,通常用于國家三角網及特級導線的測量)。

  按測量功能分類,全站儀可以分為四類,分別是經典型全站儀、機動型全站儀、無合作目標性全站儀、智能型全站儀。

  ① 經典型全站儀

  經典型全站儀也稱為常規全站儀,它具備全站儀電子測角、電子測距和數據自動記錄等基本功能,有的還可以運行廠家或用戶自主開發的機載測量程序。其經典代表為徠卡公司的TC系列全站儀。

  ② 機動型全站儀

捕鱼手游  在經典全站儀的基礎上安裝軸系步進電機,可自動驅動全站儀照準部和望遠鏡的旋轉。在計算機的在線控制下,機動型系列全站儀可按計算機給定的方向值自動照準目標,并可實現自動正、倒鏡測量。

捕鱼手游  ③ 無合作目標性全站儀

捕鱼手游  無合作目標型全站儀是指在無反射棱鏡的條件下,可對一般的目標直接測距的全站儀。因此,對不便安置反射棱鏡的目標進行測量,無合作目標型全站儀具有明顯優勢。無合作目標性全站儀的距離測程可達1000m,可廣泛用于地籍測量、房產測量和施工測量等。

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拓普康es-602g免棱鏡全站儀

  ④ 智能型全站儀

  在自動化全站儀的基礎上,儀器安裝自動目標識別與照準的新功能,因此在自動化的進程中,全站儀進一步克服了需要人工照準目標的重大缺陷,實現了全站儀的智能化。在相關軟件的控制下,智能型全站儀在無人干預的條件下可自動完成多個目標的識別、照準與測量。因此,智能型全站儀又稱為“測量機器人”。

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天寶s8機器人全站儀

  更高端,更方便

  除了品牌與種類的多樣化外,現在的全站儀也更加的高端與方便。

捕鱼手游  越來越多的全站儀使用了可觸摸操作的彩屏顯示屏,屏幕的顯示內容也更加的豐富,一些全站儀還支持藍牙通訊,遙控測量等功能。許多支持即插即用USB設備的全站儀,更是方便了測繪人員對測量數據的傳輸與備份。此外,全站儀的持續工作時間也大大延長,一些全站儀的持續可工作時間已經達到了30個小時,足以滿足野外作業的需求。

全站儀的變遷,四十年發展史

  從最初的工具型全站儀到電腦型全站儀,再到現如今各式各樣的高端全站儀,四十年來,全站儀的外觀、結構、功能等都在發生著不同程度的變化。這些改變不僅讓全站儀的測量精度逐漸提高,其操作方式也在越來越簡捷,越來越人性化。為測繪工作者的測繪作業,帶來了極大的便利。