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TCA2003测量机器人变形监测操作手册
王海滨 刘朋俊
（黄委会设计院测绘总队，郑州 450003）
一、测量机器人变形监测系统的地位和作用
近年来电子工业的迅速发展，带动新型的精密电子测量仪器不断出现，为测绘行业提供了新的技术和方法。随着精密电子仪器的出现，变形监测也出现了新的变革和发展。工程测量常规的经纬仪和电磁波测距仪已经逐渐被电子全站仪所替代，电脑型全站仪配合丰富的软件向全能型和智能型方向发展，形成了TPS（Totalstation Position System）系统。带电动马达驱动和程序控制的TPS系统结合激光，通讯及CCD技术，可以实现测量的全自动化，集自动目标识别、自动照准、自动测角、自动测距、自动跟踪目标、自动记录于一体的测量系统，该系统可自动寻找并精确照准目标，在1 s内完成一目标点的观测，像机器人一样对目标点进行自动观测，配合内处理软件，可以实现变形监测内外业一体化、全自动化，被称为测量机器人。
二、系统的构成及附件 2．1硬件构成
主机、GPH1单棱镜、GZT4觇牌、内置GEB87电池、GEB71备用电池、数据及电源电缆、SRAM存贮卡（512K）、GST20脚架、GDF21基座、背带、仪器箱。
2．2软件构成
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2.2.1 系统软件（Syytem Software）包括所有的基本功能；
2.2.2 随机应用软件（Application Software）支持特殊的应用测量; 2.2.3 机载Inspector V1.0数据采集软件。 2.2.4 变观准备应用软件
三 系统的特点和优点
3．1 TCA2003的精度及功能特点
TCA2003标称测角精度0.5秒，测距精度（1mm+1ppm*D）（D为被测距离），测程范围：在一般条件下，单棱镜可达2500米，三棱镜可达3500米。TCA仪器由马达带动，在望远镜中安有同轴的自动目标识别（ATR1）装置，采用内置的ATR1发射激光束，经过反射后由内置的CCD像机接收，相对于CCD像机中心点位置被计算，其偏移量被用来控制仪器马达，转动仪器以便精确照准棱镜，并可对水平角和垂直角进行改正。
TCA2003测量机器人在望远镜中安有同轴自动目标识别装置ATR（Automatic Target Recognition）,能自动瞄准普通棱镜进行测量。
内置的ATR与望远镜同轴安装，并向目标发射激光束，返回的激光束被仪器中的CCD相机捕获从而计算出反射光点中心的位置，驱动马达步进到棱镜的中心位置，并对水平角和垂直角进行改正。
垂直轴里安有激光对点器，投在地面上的红色激光点使仪器对中更加容易。 可采用电子气泡精确整平仪器，将用图形和数字显示垂直轴的纵、横向倾斜量。
可向仪器内部的Flash存贮器装载应用软件，并独立运行于仪器上，数据存贮
在SRAM存贮卡上，外业不需要笔记本电脑即可控制仪器和存贮数据，降低了该系统的成本。
可以自动进行气象改正、折光改正、加乘常数改正、克服气象代表性误差。
3．2机载Inspector V1.0软件的功能及特点
机载Inspector软件的作业模式和限差控制是按照我国现行的有关规范要求，
可进行边角网、测边网、测角网和极坐标网的全圆多测回作业。
机载Inspector软件独立运行于仪器上，不需要附加额外的笔记本电脑和电源、
电缆等外部设备。
Inspector软件是充分利用了徕卡高智能、高精度TCA型全站仪电子计算、马
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达驱动及目标自动识别、照准、跟踪等各项高科技自动化性能，根据大坝的实际变观监测网，开发应用于大坝变观系统野外数据自动采集的全站仪用机载控制软件。它通过PCMCIA卡存储数据文件直接与DAA大坝变形数据分析处理软件接口，实现大坝变形观测野外数据采集软件控制、自动采集等功能，进而达到大坝变形观测自动化、数字化、计算机化，保证观测成果的准确性、高效率性，减轻劳动强度和降低对观测人员的技能要求。
Inspector软件的开发设计原理是建立在实际大坝变观监测网之上，利用精密
全站仪进行大地测量边、角观测，实现变形体整体变形状态监测的自动数据采集。其运行在徕卡TCA型全站仪上，独立控制全站仪完成测量工作。 Inspector软件在全站仪上内置数据库，建立起实际大坝变观监测网基准点及
变观点的概略坐标数据库，当全站仪实时安置在某个基准点上，完成点位判别和度盘定向后，仪器将按机载软件预先在此点上设定的观测点集、顺序以及规定测回数依次对观测目标进行边、角测量，实时将观测结果记录到全站仪PCMCIA存储卡的文件中，并将实时采集的数据与相关规范的限差自动进行比对，若超差则报警，弹出对话框等待人工干予。当最终取得合格外业观测数据文件后，该数据文件可与内业计算机变观数据处理系统软件接口，直接将观测数据送入处理系统。
四TCA2003键盘及显示器介绍 4.1 键盘按功能分区
白色：固定键 固定键所代表的功能在所有情况下均可使用。 橙色：功能键 功能键的功能根据工作情况的不同而变化。
绿色：控制键 控制键的功能是移动对话框中的滚动光条，在一行中对光标进行定位。 黄色：数字键和输入键 用于输入数字或根据屏幕中选项所对应的数字进行功能选择。 4.2 固定键介绍
代码输入 如果用户自定义编码不存在，按下此键调出标准编码
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照明开关，按此键显示如下图 -F1（DISPL） 显示屏照明开关 -F2（RETIC） 十字丝照明开关 -F3（L-PLM） 激光对点器开关 -F4（EGL） EGL1导向光 -F5(DEFLT) 设置缺省值 电子气泡整平仪器显示如下图 仪器可以用脚螺旋按电子气泡显示直接进行整平，而不必再旋转90°或180°。
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多种功能键，按此键显示如下 -F1（ATR） 锁定静止目标时，ATR1自动进行目标识别开/关 -F2（LOCK） 锁定运动目标时，ATR1自动进行目标识别开/关 -F4（L.INT）在远程测量时中断ATR1锁定模式 -F5(LAST) 将望远镜转到所存的最后一个点位 1 User template & files(用户配置和文件) -选择用户模板 -选择数据载体 -选择存贮测量值的文件 -选择读取点位坐标的数据文件
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2 EDM measuring program(距离测量方式) -F1（ ） 标准测量。1mm+1ppm;测量时间3秒。 -F2（PRECI） 精密测量。1mm+1ppm;测量时间3秒。 -F3（FAST） 快速测量。3mm+2ppm;测量时间1.5秒。 -F4（TRK） 跟踪测量。5mm+2ppm;测量时间0.3秒。 -F5（AVERG） 平均测量。使用正常方式进行重复测量。显示测距的次数、平均值和平均值的标准偏差。测量时间3秒。 3 Compensator/Hz-corrections(补偿器/水平改正) 补偿器和改正数联合使用的四种状态：
（1）补偿器和改正数都打开
该状态改正仪器的水平视准差、垂直视准差以及垂直轴倾斜误差，垂
直角的基准线为铅垂线。
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（2）补偿器打开，改正数关闭 ．．．．．．．．．．．．．．
该状态不改正水平测量，垂直角的基准线为铅垂线。
（3）补偿器关闭，改正数打开
水平角测量中将改正水平视准差和垂直视准差，垂直角的基准线为铅垂线。
（4）补偿器和改正数都关闭
不进行水平角改正，垂直角的基准线为仪器的垂直轴。
4 EDM Test (Signal/Frequency)(测距条件测试) 显示返回信号强度和测距频率
-F3（TREQ） 测量频率和返回信号强度显示状态的转换开关。 -F5（STOP） 结束并返回原对话框 -F6（ON/OFF） 音响开关，仅在显示信号强度时激活，返回信号强度的大小由蜂鸣声表示，信号越强频率越高，当达到100%时则成连续。 5 Beep/Hz-sector(音响/角度放样) 6 V-Angle/ display(垂直角显示) 选择：
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Zenith angle 用天顶距显示，指向天顶方向为零度。
Elev.angle +/- 用高度角显示，望远镜在水平位置时显示为零度。 Elev.angle% 用坡度角显示，水平位置显示为零度。角度用百分比来表示，仰角为正，俯角为负。 7 Power off,Sleep(关机和休眠) 选择自动关机，在规定时间内无任何按键动作或通讯信号经过接口，则自动关机或进行休眠状态。可设置自动关机时间。
8 Accessories(附件的使用) 确认对话框中的内容，继续进入下一显示屏
开、关机
返回上一对话框
5．3 主面板下功能键的作用
F1（EXTRA）[帮助功能]
1 on – line mode (GeoCOM) 联机模式
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进入联机操作（GeoCOM），仪器切换到允许用数据记录器或PC进行通讯的模式。通过RS232接口，用GeoCOM指令进行操作。
2 Format Memory card 格式化存贮卡
3 Remote control mode ON/OFF 遥控测量模式 F2（CAL）[显示并测设仪器误差]
F1 测设补偿器指标差（l , t） 设
F3(CONF)[系统配置、用户设置]
F2 测设垂直度盘指标差（
F3 测设水平视准差和可综合测设垂直度盘指标差选的水平轴倾斜误差（c , a） F4 水平视准差和水平轴倾斜误差（I c a ）
F5 可选的ATR准直误差测设或对ATR准直误差、视准差和指标差的综合测
1 System date and time 设置日期和时间
2 Define functionality 定义功能 9
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显示：show all menus and keys : NO 为YES则激活所有功能；
show full ppm definition : NO 为YES时可输入气象改正、投影改正、垂力改正、折光改正；当为NO时只能输入温度、气压或ppm改正值； Enable user configurat : NO 为YES改变原有的用户设置；
Allow data editing : NO 为YES则存贮数据或编码块，不能改变测量数据如：角度、距离或坐标；为NO时不能改就存贮数据。
3 GSI-Communications param GSI通讯参数
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按F5（DEFLT）则显示标准参数
4 GeoCOM-Coommunications param GeoCOM通讯参数 按F5（DEFLT）则显示标准参数
5 Instrument identification 仪器名称 6 Autoexec-Application 设置开机进入的状态
7 System protection 用于系统保护的密码和参数 8 User templates 用户模板 11
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9 EDM-selection 设置T和TM系列测距仪类型 F4(DATA)[数据管理]
使用该功能，用户可以打开所选的文件进行查看，删除数据块或删除数据文件，可以对编码、点号、注记进行编辑，可以搜索、显示和删除独立点数据以及相同点号存储数次的点数据，使用该功能，最后一次存储的点将自动显示地“Point/Code”中。
F1(INPUT) 在数据文件中输入测站坐标，高程只能在输入数值后储存。 shift F5(DEL) 删除当前的数据文件 CONT / F5 数据查看 F6 (EDIT) 数据编辑
F5（SETUP）[测站数据设置]
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功能：选择数据记录装置、用户设置、测量和数据文件
F5（STAT） 设置测站点的坐标，输入水平角值。按F4（Hz=0）键水平角置零或输入一个已知值。
F3（REC） 记录测站数据，CONT 键确认显示的坐标即设置的测站坐标，返回主菜单。 F6（MEAS）[测量]
F6(MEAS)下的功能键
F1(ALL) 同时测量并记录距离和角度测量结果 F2(DIST) 测距并显示结果 F3(REC) 存贮测量结果 F5(HZ0) 水平角置0 13
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Shift f3（LAST）设置当前点号为最近一次记录的点号 Shift f4 自动改变望远镜的位置（I<>II） Shift f6 调用并启动应用程序 F4(TARGT) 输入目标点数据：
-输入目标点号
-F4（OFFS）目标点偏心距 -F1(PRISM)选择不同的棱镜
-F2(PPM)设置气象改正、投影改正、折光改正 -定义不同的棱镜常数
-输入气压、气温、湿度和曲率改正参数 -输入折光改正参数 -调用最近一次存贮的点号 -改变望远镜位置
-F3（D INP）手工输入平距 -增加点号
-F5（INDIV）从当前点转换到其它点号
5.4 测量作业时仪器当前的工作状态显示
上图右边为仪器状态显示区：
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表示电池电量
[当前操作方式]
全站仪只能以GEOCOM格式通过RS232接口进行控制。
全站仪可通过键盘或RS232接口进行操作。 表示遥控方式打开。 仪器只能通过键盘进行控制。 [数据记录装置状态]
表示仪器内没有存贮卡。 表示已插入存贮卡。 [补偿器工作状态]
补偿器不能工作，可能是仪器不平、晃动或被快速转动。 补偿器不工作或水平角无改正。 补偿器工作正常，水平角能改正。 [望远镜当前位置]
望远镜当前处于位置1 望远镜当前处于位置2 [自动目标识别]
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激活ATR自动目标识别功能 激活跟踪模式，目标被跟踪 跟踪丢失，搜索正在进行 激活自动跟踪模式，但没有照准棱或失去跟踪棱镜 没有激活自动目标识别或跟踪模式 [键盘状态信息]
已按了(Shift)转换键 除了HELP之外至少有一个第二功能键起作用
六 外业机载Inspector V1.0软件
6．1外业机载Inspector V1.0数据采集软件功能
Inspector机载软件操作界面
Inspector机载软件是专为大坝变形观测外业数据采集自动化而开发设计的，其
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具体功能如下：
1． 2．
内置实际大坝变观网基准点及变观点概略坐标数据库;
提供外业编辑、浏览、修改测量控制参数文件（测回数、限差可人工修
改。）； 3．
将TCA型全站仪安置在某个基准工作点上，人工概略整平仪器，操作员
开机后，选择站点及后视点，然后操作员将仪器望远镜概略照准后视点，启动观测工作仪器将自动按预置参数及观测顺序进行多测回角度测量所需观测的预定目标，如需测边再按预置参数及观测顺序多次测量预定目标的距离，从而实现测角网、测边网、边角网或极坐标测量；
4． 开始测量时，Inspector软件控制驱动徕卡TCA型仪器望远镜概略照准目标，并启动ATR功能自动精密照准目标，实现无人操作自动目标照准测量； 5． 完全按照“中华人民共和国能源部水利部及国家测绘局有关测边、测角技术规范”要求编辑测量控制参数，包括：测回数、2c差、I指标差、2c较差、I指标较差、归零差、归零较差、方向差、方向较差、测距差、测距较差等等参数，这些参数在现场测量时，实时控制全站仪的测量质量，任何一个测量误差超限，软件都会实时给出告警对话框，并提供用户选择处理菜单； 6． 自动记录每次角度、距离观测结果到PCMCIA卡上文件； 7． 人工输入测站的气象元素；
8． 在下一个测站（基准工作点上）重复3、4、5、6、7项操作；
9．
输出的数据文件格式可直截与计算机上DAA大坝变形数据分析处理软件接口（或
按用户要求输出）；
6.2 控制参数的编辑
在使用外业Inspector机载软件控制徕卡TCA型全站仪进行自动大坝变形监测数据采集的过程中，Inspector软件的各项控制参数（如：测回数、限差等）全部保存在全站仪机载PCMCIA卡文件：INSP.CTL中。故我们必须了解该文件的编辑、录入过程，以便正确控制测量。
在控制参数INSP.CTL文件中，对应屏幕显示每项参数含义如下：
a.“CH No.”—测回数参数，控制TCA型全站仪自动测量的测回数； b.“ ΔD ”—测距较差的限差，控制多次测距的精度限差； c.“ 2C ”—2C差的限差，控制每测回测量的水平角精度；
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d.“ Δ2C ”—2C差互差的限差，控制多测回测量的水平角精度； e.“ Δ2C ”—2C差较差的限差，控制多测回测量的水平角精度； f.“ GL ”—归零差的限差；
g.“HzHc ”—水平角方向较差的限差；
h.“ i ”—指标差的限差，控制每测回竖直角测量的精度； i.“ Δi ”—指标差互差的限差，控制多测回竖直角测量的精度； j.“ VHc ”—竖直角方向较差的限差； k“Dist CN”—重复测距次数；
6．3 Inspector机载软件的操作
在启动开始作业前，首先应对仪器进行检查与调整，检查调整方法见附录B；
6.3.1 首次启动Inspector机载软件
首次在TCA型全站仪上启动Inspector机载软件时，首先应对全站
仪进行设置，根据所做的工作在系统软件中对以下参数进行设置，设置方法见附录C：
测距仪的测距方式 测距仪的加、乘常数 对棱镜型号进行选择
补偿器/水平改正工作状态选择 存贮数据载体选择 测量单位选择
首次在TCA型全站仪上启动Inspector机载软件时，由于PCMCIA
卡上还未存有INSP.CTL参数文件，故程序将给出下图所示告警对话框。
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PCMCIA卡上没有INSP.CTL参数文件告警对话框
在按F5“OK”键，程序进入Inspector软件的主菜单窗体（如下图
所示）。
“1 Configuration V1.00” 控制参数编辑录入窗体 “2 Station Setup V1.00” 测站设置窗体 “3. Select Point V1.00” 目标点设置窗体 “4 Angle Measure V1.00” 进入多测回角度测量 “5 Dist Measure V1.00” 进入多测回、多目标距离测量
Inspector软件主菜单窗体
在Inspector软件主菜单窗体中，选择“1 Configuration V1.00”
菜单项进入参数编辑录入窗体。
在该参数文件编辑录入窗体中，可用绿色光标键移动输入条到欲输
入项，用黄色数字键输入限差数值。当首次启动Inspector软件进行配置
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参数时，窗体中全部限差数值为0，这样，用户在测量过程中，程序进行精度判断将始终给出告警信息（因为限差为零）。所以用户必须修改这些参数为本次测量精度要求的恰当数值。 注意:每次编辑修改完参数后,用户必须按白色“CONT”键退出,数据才会被保存,否则软件不会保存修改或录入的数据。 （1） PCMCIA存储卡重新格式化
当PCMCIA存储卡被格式化后，PCMCIA卡上原有的INSP.CTL参数文件将会丢失,因此其参数的输入和修改同“(1)首次启动Inspector机载软件”部分参数文件的编辑修改一样,用户可遵照执行。 （2） 参数文件已经存储在PCMCIA卡
如果PCMCIA卡上保存有INSP.CTL参数文件，则选择“1. Configuration V1.0”项菜单后，显示如下图：
可以看到，当PCMCIA卡上已经存有INSP.CTL参数文件时，启动执行“1.Configuration V1.0”菜单项，在参数编辑录入窗体中，将显示原有各项参数数值。你可移动输入条，选择修改参数，具体操作同“（1）首次启动Inspector软件”部分说明。
6.3.2 仪器测站安置、归零
在Inspector软件中，测站坐标的输入及后视方向的计算全部有操作员在全站仪上选择测站名和后视方向点名即可完成。
在Inspector软件主菜单中，选择“2 Station Setup V1.00”进入测站设置菜单，Inspector软件将进入INSP.CTL软件的设站窗体。
进入该设站窗体，Inspector软件将使用到PCMCIA卡上的Base.ins和Basen.ins两个数据文件（故PCMCIA卡中必须存有该文件，该文件可在变观测准备软件中建立）。在这两个数据文件中，保存着测站点和目标点的三维坐标（X，Y，H）。Inspector软件允许用户选择文件中任意点作为测站点，选择另一点为后视归零方向（也可以实际后视任意点，输入任意角度值对全站仪度盘进行归零）。
该窗体中所显示信息说明如下：
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INSP.CTL软件的设站窗体
a.“Stat. Name:”—仪器安置测站名； b.“ N0 :”—测站北坐标； c.“ E0 :”—测站东坐标； d.“ H0 :”—测站高程； e.“BS. Name:”—后视方向基准点名； f.“ HZ0 :”—后视方向水平角。
在某个基准点上安装好全站仪后，在Inspector软件设站窗体中具体设站步骤如下：
（1） 在Base文件中选择测站点
在 INSP.CTL软件的设站窗体中确定输入条在“Stat. Name:”行，则按F6—LIST列表选择Base文件中的基准点。在列表框中，可以移动
Inspector设站列表选择对话框
光标选择本次全站仪安置基准点的名称，并回车确定，则完成设站点选择。当我们选择设站点名后，窗体中N0、E0、H0项将显示该设站点的坐标。
（2） 在Base文件中选择后视方向基准点
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完成设站点选择后，输入条将自动移到“BS. Name:”行，同样我们可以通过按F6—LIST选择后视方向基准点名。 （3） 设站点及后视点选择完成后操作
当我们在窗体中选择完全站仪设站点及后视点后，Inspector软件
Inspector软件设站选择完成状态
将自动根据Base文件中的坐标值反算后视方向角度值，并显示在屏幕上。此时，操作员可按F2—HZ0进入全站仪归零窗体。在全站仪归零窗体中，
全站仪归零窗体
操作员可输入反算出的HZ0项数值。
（4） 不使用Base文件中的基准点作后视方向点
如果后视方向点并非变观网Base文件中的某个点，自然就不可能从Base文件中选择后视方向点，也就无法反算HZ0方向值，所以我们可以在完成设站点选这后，对“BS. Name:”项任意选择一个点，然后按F2—HZ0进入全站仪归零窗体，操作员不输入图21中反算出的HZ0项数值，而是输入你实际照准的后视方向点的水平角度值，从而完成任意角度的配置。
（5） 完成安置、归零返回Inspector软件主菜单窗体
当完成安置、归零后，操作员必须按白色“CONT”键确定，并退出“Station Setup V1.00”窗体。
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注意：
必须按“CONT”键退出窗体，若按“ESC”键退出，则本次设站数据Inspector软件不予承认；
由于Inspector软件设站过程中所用数据来自PCMCIA卡中Base文件，故PCMCIA卡上必须存有该文件。
6．3．3.选择目标点
完成全站仪机载Inspector软件设站安置、归零工作后，接下来，我们
应在Inspector软件主菜单窗体中，选择“3. Select Point V1.00”项菜单进入目
选择第3项菜单进入目标选择窗体
标点选择窗体。在选择目标窗体中，同样要用到PCMCIA卡上的Base数据文件，其中所有基准点都将通过按F6-LIST列出，供您选择。
观测目标选择窗体
该窗体显示信息含义如下：
a.“Stat. Name:”——徕卡TCA型全站仪安置设站名。 b.“Front. Name:”——供选择的观测点名列表输入行； c.“Selected :”——已经选择输入的观测点序号显示。
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在观测目标所示窗体中，我们可以反复通过按F6—LIST功能键来列表选择本站欲观测的目标点。
列表选择观测目标
当全部观测目标选择完成后，窗体显示“Selected:”项将按观测顺序列出所选目标在Base文件中的顺序号，我们按“CONT”键返回Inspector软件主窗体。
注意： （1）在该部分我们同样要用到PCMCIA卡上的Base基准点数据文件，故PCMCIA卡上必须存有该文件； （2）由于Base文件是我们观测数据的基本数据文件，故其中不仅应包含我们将要设站的点位坐标，还应包含观测点的概略坐标。它们都应在出外业以前由内业数据准备程序生成，并拷贝至PCMCIA卡； （3） 窗体屏幕中“Selected:”项显示已被选目标，并非其点名，而是其在Base 文件中的顺序号，请注意分清； （4） 窗体屏幕中“Selected:”项显示已被选目标的顺序，即是我们多测回观测的照准顺序，故操作员应根据实际情况顺序选择目标，而不要任意顺序选择； （5） Base文件中已经选作设站点的点位，将无法被选择为观测目标； （6） 如果选择出错，可按“ESC”键退出，再重新进入本窗体重选；
6.3.4 角度测量
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操作Inspector机载软件完成参数配置、设站及目标选择后，我们就
选择角度测量菜单项
可以在Inspector主菜单中选择“4 Angle Measure V1.00”进入多测回角度测量工作。
在角度测量过程中，Inspector机载软件将根据操作员的设置，自动寻找目标进行多测回、多方向、多限差控制的角度测量。其采集到的数据将实时输出到PCMCIA卡上的*.RAW数据文件中。RAW数据文件的文件名以本次设站的设站名命名（假设我们将全站仪安置在名为“TEST1”的基准点上，则在该站采集数据的输出文件为：TEST1.RAW）。
Inspector角度测量窗体
（1）进入角度测量的窗体显示信息上图所示，所用符号说明如下：
a.“Stat. Name:”——本站的设站点名，指明仪器安置在哪个基准点上； b.“CH:AA_BB_CC”——测回信息。指明全站仪测量进程，AA表明总共需要测量的测回数，BB为当前正在进行测量的第几测回数，CC为当前测回中仪器望远镜应在哪个盘位。例如图28中所示“CH：2_1_1”含义为：总共需要测量2个
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测回，当前正在进行第一测回，且望远镜处于正镜位（1为正镜，2为倒镜）； c.“PTN:”——当前观测的目标点名。指明正在观测的目标名； d.“Fx:AA_BB”——观测方向信息。指明观测目标的信息，其中AA表示本站总共需要测量的目标数，BB表示当前正在测量第几个目标。例如图28中所示“Fx：2_1”含义为：总共需要观测2个目标，当前观测目标为第1个目标（注：该处的1并不代表 点名，仅为目标点在本站目标点集中的顺序号）。 e.“RH:”——棱镜高。其显示“PTN：”中显示对应目标点名的棱镜高。 f.“Hz:”——水平角读数； g.“V:”——竖直角读数； h.“SD:”——设站点到目标点的空间斜距。（注：在角度测量窗体中，该项并未使用，其始终显示为“----”； i.“Hi：”——仪器高。 （2）功能键说明
在Inspector软件角度测量窗体中，我们将功能键分为第一功能键和第二功能键；第一功能键为直接按F1…F6六个功能键来启动，第二功能键需先按橙色“SHIFT”键，紧接着按F1…F6功能键来启动。
在Inspector软件角度测量窗体中第一、第二功能键分别由下面几个： a.
第一功能键
·F3/“RH”——启动该功能键，软件允许操作员在屏幕显示
区“RH：”项输入各观测点目标棱镜高；
·F4/“Hi”——启动该功能键，软件允许操作员在屏幕显示
区“Hi：”项输入设站仪器高；
·F5/“Start”——启动该功能键，Inspector软件立即开始
进行多测回角度测量。
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b. 第二功能键
在Inspector机载软件中，按橙色“SHIFT”键后，屏幕窗体显示如下图所示。其功能说明如下：
Inspector软件第二功能键
·Shift+F5/“CONF”——启动该功能键，程序进入图17所示配置参数窗体。操作员可按本说明书3.2.5节修改、编辑控制参数；
·Shift+F6/“END”——该功能键将立刻中断Inspector软件角度测量，并返回到Inspector软件主菜单。它是唯一能退出本角度测量窗体的功能键。
（3）角度测量操作步骤
我们在完成Inspector软件的参数设置、设站、目标选择后，进入角度测量窗体进行角度测量的操作步骤是：
角度测量仪器高输入
·输入仪器高
按第一功能键F4/“Hi”后，在屏幕显示区“Hi:”项输入本测站的仪器高；
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图31 棱镜高输入窗体
·输入棱镜高
按第一功能键F3/“RH”后，在屏幕显示区“RH:”项依次输入本测站各欲观测目标的棱镜高；注意：输入棱镜高时，必须确定其是“PTN:”项显示目标的棱镜高，不要输错！ ·开始测量
在正确输入仪器高和棱镜高后，按第一功能键F5/“Start”开始多测回测量。
在测量过程中窗体显示如下图所示。
角度测量进程中的窗体显示
我们看到，窗体中第一功能键盘F3/“RH”、F4/“Hi”已经消失，F5/“Start”功能变化为F5/“Stop”停止功能。可以按F5/“Stop”键停止当前测量，恢复图28所示窗体。
·完成测量
当正常完成测量后，窗体自动恢复到图28所示状态，操作员可按第二功能键Shift+F6/“END”完成角度测量工作，返回Inspector软件主菜单。
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6.3.5 测量距离
操作Inspector机载软件完成参数配置、设站、目标选择及角度测量后，接着可以在Inspector主菜单中选择“5 Dist Measure V1.00”进入多次、多目标距离测量。
在距离测量过程中，Inspector机载软件将根据操作员的设置，自动
选择距离测量菜单项
寻找目标进行多次、多方向、多限差控制的距离测量。其采集到的数据将实时输出到PCMCIA卡上的*.RAW数据文件中。RAW数据文件的文件名以本次设站的设站名命名（假设我们将全站仪安置在名为“TEST1”的基准点上，则在该站采集数据的输出文件为：TEST1.RAW）。 （1）进入距离测量的窗体显示信息如下图所示，所用符号说明如下：
Inspector角度测量窗体
a.“Stat. Name:”——本站的设站点名，指明仪器安置在哪个基准点上； b.“CH:AA_BB_CC”——测回信息。该项信息在距离测量时未用； c.“PTN:”——当前观测的目标点名。指明正在观测的目标名； d.“Fx:AA_BB”——观测方向信息。指明观测目标的信息，其中AA 29
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表示本站总共需要测量的目标数，BB表示当前正在测量第几个目标。例如图28中所示“Fx：2_1”含义为：总共需要观测2个目标，当前观测目标为第1个目标（注：该处的1并不代表 点名，仅为目标点在本站目标点集中的顺序号）。 e.“RH:”——棱镜高。其显示“PTN：”中显示对应目标点名的棱镜高。 f.“Hz:”——水平角读数； g.“V:”——竖直角读数； h.“SD:”——设站点到目标点的空间斜距。（注：在角度测量窗体中，该项并未使用，其始终显示为“----”； i.“Hi：”——仪器高； j.“CN：AA_BB”——测距次数信息。指明本站测量距离的相关信息，AA表示总共欲进行测距的次数，BB代表当前已进行了几次距离测量。
（2）功能键说明
在Inspector软件距离测量窗体中，我们将功能键分为第一功能键和第二功能键；第一功能键为直接按F1…F6六个功能键来启动，第二功能键需先按橙色“SHIFT”键，紧接着按F1…F6功能键来启动。
在Inspector软件距离测量窗体中第一、第二功能键分别由下面几个构成：
a.第一功能键
·F5/“Start”——启动该功能键，Inspector软件立即开始
进行多次距离测量。
b.第二功能键
在Inspector机载软件中，按橙色“SHIFT”键后，屏幕窗体显示如下图所示。其功能说明如下：
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Inspector软件距离测量第二功能键
·Shift+F6/“END”——该功能键将立刻中断Inspector软件
距离测量，并返回到Inspector软件主菜单。它是唯一能退出本距离测量窗体的功能键。
（3）距离测量操作步骤
完成Inspector软件的参数设置、设站、目标选择及角度测量后，进入距离测量窗体进行距离测量的操作步骤是：
·输入仪器高
在角度测量窗体中输入，距离测量窗体不再需要输入仪器高； ·输入棱镜高
在角度测量窗体中输入，距离测量窗体不再需要输入仪器高； ·开始测量
按第一功能键F5/“Start”开始多次、多方向距离测量。 在测量过程中窗体显示如图36所示。
图36 距离测量进程中的窗体显示
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窗体中第一功能键F5/“Start”功能变化为F5/“Stop”停止功能。可以按F5/“Stop”键停止当前测量，恢复图34所示窗体。
·完成测量
当正常完成测量后，窗体自动恢复距离测量窗体，可按第二功能键Shift+F6/“END”完成距离测量工作，返回Inspector软件主菜单。
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TCA2003测量机器人变形监测系统操作手册 附录A Inspector机载软件使用符号
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一、控制参数录入窗体（Configuration V1.0）中使用符号
a.“CH No.”—测回数参数，控制TCA型全站仪自动测量的测回数； b.“ ΔD ”—测距较差的限差，控制多次测距的精度限差； c.“ 2C ”—2C差的限差，控制每测回测量的水平角精度； d.“ Δ2C ”—2C差互差的限差，控制多测回测量的水平角精度； e.“ Δ2C ”—2C差较差的限差，控制多测回测量的水平角精度； f.“ GL ”—归零差的限差；
g.“HzHc ”—水平角方向较差的限差；
h.“ i ”—指标差的限差，控制每测回竖直角测量的精度； i.“ Δi ”—指标差互差的限差，控制多测回竖直角测量的精度； j.“ VHc ”—竖直角方向较差的限差； k“Dist CN”—重复测距次数；
二、设站选择窗体（Station Setup V1.0）中使用符号
a.“Stat. Name:”—仪器安置测站名； b.“ N0 :”—测站北坐标； c.“ E0 :”—测站东坐标； d.“ H0 :”—测站高程； e.“BS. Name:”—后视方向基准点名； f.“ HZ0 :”—后视方向水平角。
三、观测目标选择窗体（Selection Point V1.0）中使用符号
a.“Stat. Name:”——徕卡TCA型全站仪安置设站名。 b.“Front. Name:”——供选择的观测点名列表输入行； c.“Selected :”——已经选择输入的观测点序号显示。
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四、角度测量窗体（Angle Measure V1.0）中使用符号
a.“Stat. Name:”——本站的设站点名，指明仪器安置在哪个基准点上； b.“CH:AA_BB_CC”——测回信息。指明全站仪测量进程，AA表明总共需要测量的测回数，BB为当前正在进行测量的第几测回数，CC为当前测回中仪器望远镜应在哪个盘位。例如图28中所示“CH：2_1_1”含义为：总共需要测量2个测回，当前正在进行第一测回，且望远镜处于正镜位（1为正镜，2为倒镜）； c.“PTN:”——当前观测的目标点名。指明正在观测的目标名； d.“Fx:AA_BB”——观测方向信息。指明观测目标的信息，其中AA表示本站总共需要测量的目标数，BB表示当前正在测量第几个目标。例如图28中所示“Fx：2_1”含义为：总共需要观测2个目标，当前观测目标为第1个目标（注：该处的1并不代表 点名，仅为目标点在本站目标点集中的顺序号）。 e.“RH:”——棱镜高。其显示“PTN：”中显示对应目标点名的棱镜高。 f.“Hz:”——水平角读数； g.“V:”——竖直角读数； h.“SD:”——设站点到目标点的空间斜距。（注：在角度测量窗体中，该项并未使用，其始终显示为“----”； i.“Hi：”——仪器高。
五、距离测量窗体（Dist Measure V1.0）中使用符号
a.“Stat. Name:”——本站的设站点名，指明仪器安置在哪个基准点上； b.“CH:AA_BB_CC”——测回信息。该项信息在距离测量时未用； c.“PTN:”——当前观测的目标点名。指明正在观测的目标名； d.“Fx:AA_BB”——观测方向信息。指明观测目标的信息，其中AA表示本站总共需要测量的目标数，BB表示当前正在测量第几个目标。例如图28中所示“Fx：2_1”含义为：总共需要观测2个目标， 34
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当前观测目标为第1个目标（注：该处的1并不代表 点名，仅为目标点在本站目标点集中的顺序号）。 e.“RH:”——棱镜高。其显示“PTN：”中显示对应目标点名的棱镜高。 f.“Hz:”——水平角读数； g.“V:”——竖直角读数； h.“SD:”——设站点到目标点的空间斜距。（注：在角度测量窗体中，该项并未使用，其始终显示为“----”； i.“Hi：”——仪器高； j.“CN：AA_BB”——测距次数信息。指明本站测量距离的相关信息，AA表示总共欲进行测距的次数，BB代表当前已进行了几次距离测量。
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附录B TCA2003的检查与调整
在主菜单里击活功能键F2，则进入检查与调整主画面：
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一、 F1（l , t） 测设补偿器指标差，同时调整电子汽泡
本仪器采用双轴补偿器，所以当测定纵横向补偿器指标差时，也相当于测定了
水平气泡中心。在测定补偿器指标差之前，须将仪器取出，放置一会儿，使之与外界环境温度一致，避免热源对仪器单面的影响。
F3（MEAS）开始纵横向指标差的测设
此时如果仪器不稳，其值将不能测定。仪器将给出ERROR：557错误信息，要求用户确认下述两键：
F1放弃该次测设 F5重新测设
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如果测定的指标差值大于5′24″，须进行重新测定。首先检查仪器是否正确
整平，或是否稳定。如果仍然超过允许值，请与徕卡公司服务处联系。
二、 F2（ I ） 测设垂直度盘指标差
测设垂盘指标差时，用望远镜照准约100米处的一个目标点，该点离水平面的倾角不大于±9°。
F3（MEAS） 开始测定。然后仪器自动改变到第二面，用户只需精确照准
目标即可。
测量完成后，显示所测定的新老垂直度盘指标差。
F1（RETRY）重复指标差测设过程 F3（NO） 不改变原测值 F5（YES） 存贮新测定值代替原值
如果所测定的指标差超过54′，则应该重新测定，重复测定仍超出允许值，请与徕卡公司服务处联系。
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三、 F3 (c / a) 联合测设视准轴误差和水平轴倾斜误差
1、水平视准差
测定水平视准差，先用望远镜瞄准约100米处的目标点，该点离水平面的倾角不大于±9°。进入测设画面
F3（MEAS）开始测定，测完后自动改变到第二面测量。
测量完成后，即显示所测定的新老水平视准差。
F1（RETRY）重复水平视准差整个测设过程。 F3（NO） 不更改原测设值。 F5（YES） 存入新测定值以代替原值。
如果所测定的水平视准差超过5°24″，则应该重新测定。
2、水平轴倾斜误差
测定水平轴倾斜误差，先用望远镜照准大约100米处的一个目标，该点须高于或低于水平面±27°。
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F3（MEAS）开始测定，测完后自动改变到第二面测量。
测量完成后，即显示所测定的新老倾斜轴误差。
F1（RETRY）重复水平轴倾斜误差测设过程。 F3（NO） 不更改原测设值。 F5（YES） 存入新测定值以代替原值。
如果所测定的水平轴倾斜误差超过5°24″，则应该重新测定。
四、 F4（i/c/a）联合测设垂直度盘指标差、视准轴误差和水平轴倾斜误差 五、 F5（ATR）测设ATR1自动目标识别轴的准直差
ATR准直差指的是视准线和CCD像机阵列中心与棱镜中心在水平和垂直方向
的偏差。测设内容还包括视准差和垂直指标差。
测定ATR1的残差时，须精确照准大约100米处的棱镜，目标点离水平面的倾
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角不大于9度。测设过程与垂直度盘指标差相似。
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进入测设状态后，ATR1目标识别自动打开。屏幕显示当前的ATR1水平和垂直
视准差。
F1（COLL） 开始测设，双轴补偿器自动关闭。
十字丝精确照准棱镜。
F3（MEAS）开始测设过程
F6（YES）单一或综合误差选择开关
YES 同时测设ATR1准直差，视准差和垂直指标差 NO 仅测设ATR1准直差 初次测完后仪器自动回到第二面。
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十字丝精确照准棱镜。
F3（MEAS）进行准直差的第二面测量。测完后将显示ATR1的精度。
如果选择了垂直度盘指标差和水平视准差，则测定值的精度也会显示出来。
F1（ABORT）测定过程中断，原测设值保留不变。
F3（NO） 不需进一步重复测定。新老测定值成为可选，与水平
视准差和垂直度盘指标差一同显示。
F5（YES） 可以多次重复测设过程，直到达到所需的精度，其结
果是所有测设值的均值。建议至少进行2个测回。
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