测量仪器发展的基本方向

出处：按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《工程测量实用技术手册》第376页（2361字）

1．精度

精度一直是各种新型测量仪器与方法研制所追求的主要技术指标。目前的测量仪器与方法所能达到的精度尽管已较过去有很大的提高，但是仍然不能满足不断发展的科研与生产的某些特殊需要。

2．测程

随着距离的增加，高精度测量的难度加大。高精度远程测量长期以来一直是人们追求的目标，虽然在人们的不懈努力下，测程不断扩大，显示了人类研究能力的拓展，尤其是GPS的出现使这问题在一定程度上得到了解决，但是更长距离的测定仍然较为困难。

3．精度的稳定性

在不同的作业、运输和工作条件温度环境、使用时间因素下保证精度的稳定性，一直是衡量测量仪器质量的一个重要指标。

4．具有更好的可操作性

主要体现在仪器设计便于使用，在操作上更加符合人的操作习惯，以利于提高观测速度，减少错误的发生。

5．质量轻，便于携带与搬运

近几十年来，同等精度经纬仪的质量减少了30%～50%。

6．仪器安置自动化程度

如自动对中、自动整平、读数自动补偿功能等。目前，许多测量仪器的安置时间仍然占整个观测时间的很大部分。

7．自动跟踪、识别、瞄准目标的要求

这一环节的自动化将可以进一步减少野外观测时间，提高观测精度。目前已经取得了显着的进展。

8．自动读数、记录

新一代测量仪器更多地要求自动读数和记录，这是实现数据自动采集的关键环节。20世纪90年代以来，以电子经纬仪为代表的新一代测量仪器在这一方面已经取得了实质性的进展。

9．数据的自动记录、发送

有许多场合和应用问题要求测量仪器具有数据自动记录、自动发送的功能，以省去人工记录存在的读错、记错、数据转抄错误，同时实时提供数据给使用者。

10．测站处理的范围扩大

已有趋势表明，仪器的计算功能正向包括部分或整个后续处理功能的方向发展。这一特点目前已成为一些低等级控制测量和工程应用问题的要求。它具有及时发现错误、评定精度和及时提供平差成果的功能。

11．耗电小

使用高能长效电池，以延长一次充电的作业时间，减少备用电池的携带。

12．成本更低

虽然在整个工程造价中，测绘成本仅占很小一部分，但绝不是说减小其成本没有意义。例如，全站仪在最近十年已从最初的每台近百万元下降到了几万元，经济效益明显。

13．其他要求

测量仪器具有可以重复利用，便于维修，便于功能扩展，零部件具有通用性，多重数据安全功能等性能。最新的仪器设计思想主张从用户需求着想，一切为了满足用户的个性化需求，尽可能适应复杂条件下的特殊要求。

此外，随着GPS定位技术的不断完善和普及，新一代测量系统的研究、设计与生产也在迅速发展，新产品将不断问世。目前的发展趋势主要表现为以下几方面：

(1)硬件方面

1)向小型化、轻型化发展。

2)结构模块化，减少易损接口。

3)控制器小型化，以方便用户操作，提高自动化程度。

4)降低功率消耗。

5)改善存储管理，增大存储容量。

6)信号接收、跟踪、处理与测量单元一体化，以减少信号损失。

7)进一步降低价格。

(2)软件方面

1)进一步增强数据的综合处理能力，以满足不同用户的要求。

2)加强网平差、坐标系统转换以及成果分析能力。

3)增强绘图功能。

4)提高自动发现和修复周跳的能力。

5)发展快速解算整周待定值技术，以缩短观测时间，提高作业效率。

6)提高数据处理的自动化水平。