【42页】毕业论文_高精度控制网的一般测量方法实现.doc文档在线阅读

世纪年代以来，人类先后建立了许多特种工程巨型工程和高科技工程，如导弹卫星发射架高耸入云的电视塔大型水电站和核电站周边正负电子对撞机长达海底欧洲隧道等。

这些工程建设中测量工程难度大精度要求高，许多工程要求达到亚毫米级甚至更高，传统的测量方法和仪器己远远不够使用。

为此人类研究和开发了任多新的仪器和相应的测量方法，同时也推动了精密工程测量的飞速发展。

我国建国半个多世纪以来，随着社会主义现代化建设的发展，同样促进了精密工程测量的蓬勃发展。

正在建设的北京上海广州的地铁，上海武汉的跨江隧道，刘家峡葛洲坝三峡水利枢纽和发电厂，各种大型炼钢转炉，大型造船业，大亚湾秦山杨江核电站，以及高能物理加速器正向电子对撞机等，大大促进了精密工程测量的发展。

精密工程测量的发展己基本形成了个体系或个学科，随着现代化建设步伐的加快和科学技术的发展，其发展也将更加迅猛。

用目前的观点和认识论来看，精密工程的发展必须加强以下几个方面的深入研究新理论新方法的研究精密工程测量最基本的特点就是精度要求高，工作难度大。

它的工作对象都是高科技工程和尖端科学工程。

传统的测量理论和方法，如三角网导线网线形锁和钢尺量边导线等，已不能满足精密工程测量的需要，要进行新理论新方法的研究。

例如，对全球定位系统雷达干涉测量传感器和测量机器人等的进步的研究与开发，更好地发挥它们在精密工程测量中河南理工大学本科毕业论文的应用。

更重要的方面，随着科学技术的进步和精密工程测量的需要，研究开发像纳米技术和些人类目前还未知的新材料新技术在测量中的应用，使测量精度可达到纳米或微米，而且测量方法大大改善，这是所有测量人员的愿望和发展的方向。

减少环境等外界各因素影响的研究测量工作都在大气中进行，受温度气压等影响比较大，各类测量仪器在测角测距测高定向和放样中都受到大气折光的影响。

气象影响除了折射率公式误差外，还有温度气压的测定误差。

人们曾采取飞机气球等各种措施测定测线上的气象元素，但没有根本解决问题。

气象误差仍是密工程测量的主要误差源之。

被测物体受热胀冷缩的影响，也会影响测量结果。

同时，受地形地物和大面积水面的影响也不可忽视。

另方面，现在所用的测量仪器多数是电子类仪器，电磁波在传输过程中除了受大气影响外，还受到强磁场的影响，如电磁波，微波发射台站，高压线，变电站等。

这些环境中的外界因素对测量的影响规律和应采取相应的改正措施的研究，也是精密工程测量研究的重要方向。

现代测绘信息处理方法的研究现代测绘信息不仅仅是点线面等三维坐标，而是多维信息，包括时间色彩亮度以及地球太阳运动状态等。

测量误差不完全服从正态分布，传统的最小二乘原理并非最优，此外，在精密工程测量和微型变形监测中，传统的统计模型和分析方法也并非最佳。

同时，现代测绘信息处理并不是单的平差，还包括图形图像色彩及时间等处理，是多维多项的综合处理。

现代测绘信息处理要随着精度要求的提高和观测方法的更新，研究新的信息处下模型。

如确定性模型混合模型动态性模型和不确定性模型等。

在处理方法上可采用灰关联法模糊评判法神经网络法等，更需要研究些前人没有用过的信息处理方法，即创新。

专用精密测量仪器的研究常用测量仪器，如全站仪电子水准仪激光仪器和，在测绘工作中发挥着巨大作用。

但随着科学技术进步和测绘学科的发展，常规测量仪器的精密测量仪器，以提高测量的自动化数字化智能化和测量精度及其减少外界环境影响能力，从而能减少测量人员的劳动强度。

例如，研究新型的全站仪水准仪绘图仪自动传感或遥控类仪器，以及测量机器人超站仪等河南理工大学本科毕业论文最新的测量仪器。

还要深入研究目前人类未知的采用纳米技术网络技术和特殊技术类的测量仪器，以提高测量的精度效益及其自动化智能化程度。

文研究的目的多种工业目标的测量，按处理方法不同，可能需要建立亚甚至更高坐标精度要求的控制网。

这些工业测量目标包括轿车外形飞机或其部件外形大型轴流式或混流式水轮机叶片外形航天飞机或其部件外形待放大的石膏或玻璃钢的外形等。

测量目的常为质量控制仿制组装试制等。

测量精度要求不等，其中不乏有精度要求者，也有亚甚至更高级别的精度要求者。

例如，轿车外壳的线型测量常为精度要求而为侦查隐形飞机的直径数十米的天线，其组成部件的装配精度要求可达因而对相应的测量控制网必然就提出了更高的要求。

控制网建立过程中，选择精度适宜的精密角度测量设备容易满足要求，但却不易选择精密的长度测量手段。

以铟瓦线尺作为长度量测工具，可达到百万分之的相对精度，但此法设备笨重，操作费工费时，且十分繁琐。

以高精度的光电测距仪作为长度量测工具，有操作简便的明显优点，但即便使用类高精度的测距仪时，它们的随机加常数分别为此等误差对于短边的工业目标控制网常常是不可容忍的。

以铟瓦尺代替全站仪光电测距，作为长度量测工具，铟瓦尺测距可达到百万分之的相对精度，可提高距离测量精度。

用电子全站仪测角前方交会，测出铟瓦尺上两个刻划点的坐标，由两个刻划点间的精确距离，反求出测站的精确坐标。

由测站点的精确坐标，用前方交会测定矢量性在对高斯定理的理解上常常出现不注意物理量的矢量性问题有些人认为当，由于所以必有实际上，，表明始于闭合曲面内正电荷的电场线与终于闭合曲面内负电荷的电场线数相等，则穿出闭合曲面的电场线数与进入闭合曲面的电场线数相等，即通过整个闭合面的电场强度通量为零曲面上电场强度处处为零因为高斯面上处的场强是高斯面内外电荷在该处产生的场强的矢量和，所以，即便高斯面内的，也无法完全确定由于和式中是矢量的标积关系，因此存在二者的方向问题，如果≠，而它与，仍有故不能由是否为零。

正确理解定理中的高斯面内正负电荷电量的代数和当通过高斯面的电通量为零时，个结论既可表明高斯面内有电量相等的正负电荷，也可表明高斯面内无电荷因此，不能肯定高斯面内定无电荷不能只从数学的角度理解有些人在对高斯定理的数学表达式的理解上常出现数学负迁移问题，得出这样的结论当闭合曲面上处处为零时，不定有曲面内电量的代数和内部场强，外部场强当时，并不定分别有内和外内不定为零，所以高斯定理在电磁学中的应用第页，共页，即当闭合曲面上的处处为零时，这显然与高斯定理相悖因为当处处为零时必有通过整个高斯面的电通量为零，而高斯面外的电荷激发的电场通过整个高斯面的电通量为零外部场强，所以必有高斯面内电荷的电通量为零内部场强，这里可以有两种情况是内二是内≠，但论是哪种情况，都有。

从数学上讲时或≠但必有，而，不定在高斯面上处处为零，即数学上描述的是通量而不是，它完全是由高斯面内的电荷代数和从物理上讲，高斯面上各点的是由所有电荷面内面外所激发的对高斯面的理解有些人提出这样的问题如果电荷既不在高斯面内，也不在高斯面外，而是在高斯面上，高斯面上的场强怎样计算实际上，高斯面是个几何面，它没有厚薄之分，却有内外之分，电荷要么在高斯面内包括内表面，要么在高斯面外包括外表面，必须把高斯面作为几何面，而把点电荷的点视为物理上的点高斯定理是平方反比定律的必然结果由于高斯定理是由点电荷间相互作用的平方反比定律库仑定律得出的，所以高斯定理是点电荷作用力的平方反比定律的必然结果如果库仑定律中，的指数不是，而是，则点电荷的场强的大小应表示为以点电荷为中心，作半径为的球面为高斯面，则从而得不到高斯定理的结论所以，只有在点电荷作用力服从平方反比定律的条件之下，高斯定理才成立，否则不成立但到目前为止，理论和实验表明点电荷作用力的平方反比定律是相当精确的高斯定理的应用用高斯定理求解无电介质时的电场强度高斯定理在电磁学中的应用第页，共页由于的是的场强，而不是整个高斯面上的场强所以，般来说高斯面上的场强并非定处处相等，即并不定是恒矢量，故无法从积分号内提出，因此难以用高斯定理计算出场强来但若选择合适的高斯面，能使电场强度从积分号中提出来，就能用高斯定理求解场强了，作高斯面时应注意需求场强的场点要在高斯面上高斯面上各部分或者与场强垂直，或者与场强平行，或者与场强有恒定的夹角各部分高斯面上垂直于高斯面的场强的大小应各自为常值高斯面的形状应比较简单为此，当电场具有球对称时，高斯面选为同心球面具有很强的轴对称时，选为同轴柱面具有面对称时，选为柱面，并使两底与垂直，侧面与平行由于作高斯面有如上限制，因此用高斯定理只能求些对称分布电场的场强用高斯定理求场强的步骤可归纳为分析带电体所产生的电场是否具有对称分布的特点选取合适的高斯面再由高斯定理求电场的场强分布高斯定理的微分形式从严格意义上，高斯定理表为为场强对闭合曲面通量的积累效应，为净余通数学上称积分形式，不能算作方程因此，在理解它所描述的静电性质上有定难度如果我们将任面缩小，并让它趋于零，即是以体积为边界的闭合曲面，显然上式描述的是电场中点的电场特征，定义为点电场强散度这就是高斯定理的微分形式，在电场中是点点对应的关系在散度处必有这就清高斯定理在电磁学中的应用第页，共页楚地表明了静电场的重要性质静电场是有源场，电力线总是起于正电荷而终止于负电荷高斯定理的个重要应用，是用来计算带电体周围电场的电场强度。

虽然高斯定理的适用范围很广，但用它求带电体的电场分布时有很大的局限性，只对那些电荷分布高度对称的带电体，才能使用高斯定理求场强。

在选择高斯面时，应注意场强是面积元的，随不同，也不同场强是全部带电体系