60年代以來,隨著近代光學(xué)、電子學(xué)的發(fā)展,使角度測量向自動(dòng)化記錄方向改進(jìn)有了技術(shù)基礎(chǔ),從而出現(xiàn)了電子經(jīng)緯儀等自動(dòng)化測角儀器。電子經(jīng)緯儀在結(jié)構(gòu)及外現(xiàn)上和光學(xué)經(jīng)緯儀相類似,主要不同點(diǎn)在于讀數(shù)系統(tǒng),它采用光電掃描和電子元件進(jìn)行自動(dòng)讀數(shù)和液晶顯示。電子測角雖然仍舊是采用度盤來進(jìn)行,但不是按度盤上的刻劃,用光學(xué)續(xù)數(shù)法讀取角度值,而是以度盤上取得電信號(hào),再將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成角度值。
電子測角的度盤主要有編碼度盤、光柵度盤和動(dòng)態(tài)測角度盤三種形式。因此,電子測角也就有編碼度盤測角,光柵度盤測角和編碼度盤結(jié)合測角,以及動(dòng)態(tài)測角等四種形式。如瑞士克恩(KERN)廠的E1型和E2型電子經(jīng)緯儀采用光柵度盤,德國OPTONJ于 19 78年生產(chǎn)的Elta - 2型電子速測儀,采用的是編碼度盤,而現(xiàn)在主流速測儀的測角系統(tǒng)大多用的是動(dòng)態(tài)測角系統(tǒng),測角精度可達(dá)在0.5″。從 9 0年代起,國內(nèi)廠家如北京光學(xué)儀器廠、南方測繪儀器公司生產(chǎn)的電子經(jīng)緯儀測角精度均在在 5″左右。
電磁波測距儀:
隨著各種新穎光源 (激光、紅外光等 )的相繼出現(xiàn),物理測距技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展,出現(xiàn)了以激光、紅外光和其它光源為載波的光波測距儀和以微波為載波的微波測距儀,通稱為電磁波測距儀。
電磁波測距儀的出現(xiàn),是測距方法的革命,從而開創(chuàng)了距離測量的新紀(jì)元。與傳統(tǒng)的鋼尺或基線尺的量距相比,它具有精度高、作業(yè)迅速,受氣候、地形影響小等優(yōu)點(diǎn)。電磁波測距儀的發(fā)展很快,世界上臺(tái)測距儀于 1947年由瑞典AGA公司制成,該廠生產(chǎn)的AGA - 8激光測距儀一般被認(rèn)為是代測距儀的代表。這類儀器的測程一般為 20- 60km。由南非 1954年開始研制, 1957年正式生產(chǎn)的微波測距儀,也屬于代電磁波測距儀,在良好的條件下,其測程可達(dá) 66-80km。
代測距儀雖然測長邊比較,但體積大、笨重且造價(jià)昂貴。 20世紀(jì)60年代中期,電子產(chǎn)品的小型化和小型發(fā)光二極管的研制成功,為第二代測距儀的設(shè)計(jì)提供了條件。第二代測距儀是一種小型、輕便的儀器,而且耗電少,操作簡便,但測程較短,一般為 0.5-5km,測距的中誤差為正負(fù) 2- 10mm + 0。 5- 5ppm。相干激光引入光波測距儀后,就產(chǎn)生了第三代測距儀。這類儀器十分輕便,耗電少、讀數(shù)方便,測程為 5m -60km,精度高達(dá)正負(fù) 5mm + 1ppm。
目前,測距儀正在向小型、自動(dòng)、多功能的方向發(fā)展。將測距儀通過接合器,安裝在光學(xué)經(jīng)緯儀或電子經(jīng)緯儀的望遠(yuǎn)鏡支架上,以形成組合型儀器,是半全站型記錄或電子速測儀的發(fā)展開端。從 80年代起,我國科研單位舉行了聯(lián)合公關(guān),在 80年代中期,已研制出了臺(tái)電磁波測距儀,但由于國內(nèi)的電子材料的質(zhì)量等問題,始終未能投入生產(chǎn)。80年代后期,北京光學(xué)儀器廠與德國AGA公司合作,組裝生產(chǎn)了AGA - 112、AGA - 114等型號(hào)的測距儀,在 9 0年代初常州第二無線電廠推出了大地系列的測距儀,標(biāo)稱精度在5mm + 5ppm。
全站儀:
全站型電子速測儀是一種集測角,測距、計(jì)算記錄于一體的新型測量儀器。它不是簡單的測距儀與電子經(jīng)緯儀的集成,而是在整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中安裝了一個(gè)集成度很高的帶有固體存貯器的計(jì)算器,對(duì)觀測的結(jié)果進(jìn)行處理,進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算,存貯和交換,在實(shí)際應(yīng)用中,只要將各種固定參數(shù) (如測站坐標(biāo)、儀器高、儀器照準(zhǔn)差,指標(biāo)差、棱鏡參數(shù)、氣溫、氣壓等 )預(yù)先置入儀器,然后照準(zhǔn)目標(biāo)上的反射鏡,啟動(dòng)儀器,就可獲得水平角、水平距或目標(biāo)的X、Y、Z坐標(biāo),且這些觀測值都已經(jīng)過多項(xiàng)改正,并顯示在儀器的顯示屏上,記錄在隨機(jī)的存貯器或外置的電子手簿當(dāng)中,并利用隨機(jī)的軟件進(jìn)行預(yù)處理,內(nèi)業(yè)時(shí)直接傳輸?shù)絇C(個(gè)人電腦 )中,使整個(gè)流程自動(dòng)化,大大提高了作業(yè)的精度和效率。
自60年代德國生產(chǎn)出臺(tái)電子速測儀以來,電子速測儀有了飛速的發(fā)展。特別是在中央處理單元 (CPU),內(nèi)置軟件和通迅上有了長足的進(jìn)步,并且出現(xiàn)了所謂“測量機(jī)器人”,即單人電子速測儀,它能夠自動(dòng)跟蹤反射器,進(jìn)行自動(dòng)測量,如早些時(shí)候Geotrohcs公司推出的Geodme ter400和型的蔡司馬達(dá)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)跟蹤全站儀EltaS系列的儀器。從 9 0年代起,國內(nèi)南方測繪儀器公司開始生產(chǎn)的電子經(jīng)緯儀測角精度均在在 5″左右。