一、引言

個(gè)人數(shù)碼助理(personal digital assistan,t PDA)一般是指掌上電腦。PDA通常采用手寫筆作為輸入設(shè)備,以存儲(chǔ)卡作為外部存儲(chǔ)介質(zhì)。在無(wú)線傳輸方面,大多數(shù)PDA具有紅外和藍(lán)牙接口,以保證無(wú)線傳輸?shù)谋憷?。使用微?SPAN lang=EN-US>W indowsMobile系列操作系統(tǒng)的PDA又叫隨身電腦(pocketPC, PPC),是得到大多數(shù)IT廠商支持的一種高端PDA產(chǎn)品,具有全彩的液晶屏幕、筆觸式輸入等特點(diǎn)?？紤]到一般文獻(xiàn)中對(duì)二者不嚴(yán)格區(qū)分,本文所言PDA即PPC。

當(dāng)前,很多單位的全站儀觀測(cè)數(shù)據(jù)一般都是由PDA處理的,這就涉及如何將全站儀的觀測(cè)數(shù)據(jù)讀入PDA的問(wèn)題。傳統(tǒng)的做法是觀測(cè)完畢后,觀測(cè)員讀數(shù),記錄員記錄后回讀,觀測(cè)員確認(rèn)。這種做法雖然是久經(jīng)考驗(yàn),但是也有以下不足:①容易讀錯(cuò)、聽錯(cuò)、寫錯(cuò);②效率不高。針對(duì)此問(wèn)題,筆者探討能否進(jìn)行技術(shù)改進(jìn),變讀記為傳輸,即實(shí)現(xiàn)全站儀與PDA之間的數(shù)據(jù)通信,進(jìn)而減少錯(cuò)誤,提高工作效率。

二、通過(guò)數(shù)據(jù)線進(jìn)行串行通信的研究

通過(guò)分析,筆者認(rèn)為實(shí)現(xiàn)全站儀與PDA之間數(shù)據(jù)通信是可行的。理由如下:①全站儀的顯示數(shù)據(jù)必然對(duì)應(yīng)著底層的基礎(chǔ)觀測(cè)數(shù)據(jù);②全站儀提供了數(shù)據(jù)輸入輸出端口;③PDA也有數(shù)據(jù)輸入輸出端口?？梢栽谂宄魍ㄐ哦丝诘亩x的基礎(chǔ)之上制作數(shù)據(jù)線,然后利用數(shù)據(jù)線進(jìn)行編程調(diào)試工作。本文以尼康(Nikon)系列全站儀和HP iPAQ PDA為例展開研究。

1.全站儀通信端口定義

Nikon全站儀的輸入輸出端口是一種圓形連接器,采用RS-232C接口標(biāo)準(zhǔn)。RS-232C標(biāo)準(zhǔn)的全稱是EIA-RS-232C標(biāo)準(zhǔn),其中EIA(Electronic Industry Association)代表美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì),RS(recommended standard)代表推薦標(biāo)準(zhǔn), 232是標(biāo)識(shí)號(hào), C代表RS232的最新一次修改。它是目前使用最廣泛的一種串行物理接口。例如在PC機(jī)上的COM1、COM2接口,就是RS-232C接口。對(duì)于一般雙工通信,僅需幾條信號(hào)線就可實(shí)現(xiàn),如一條發(fā)送線、一條接收線及一條地線。RS-232C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒150、300、600、1 200、2 400、4 800、9 600、19 200波特。

Nikon全站儀的輸入輸出端口的各針腳

Nikon全站儀輸入輸出端口各針腳的定義

2. PDA通信端口定義

HP iPAQ PDA所配22針接口(PDA一側(cè))各針腳定義如表2。顯然,HP PDA的22針端口包含RS-232系統(tǒng)部分針腳的定義。

1.全站儀的主要特點(diǎn)

目前工程中所使用的全站儀基本都具備以下主要特點(diǎn)：
(l)采用同軸雙速制、微動(dòng)機(jī)構(gòu)，使照準(zhǔn)更加快捷、準(zhǔn)確。
(2)控制面板具有人機(jī)對(duì)話功能。控制面板由鍵盤和顯示屏組成。除照準(zhǔn)以外的各種測(cè)量功能和參數(shù)均可通過(guò)鍵盤來(lái)實(shí)現(xiàn)。儀器的兩側(cè)均有控制面板，操作十分方便。
(3)設(shè)有雙向傾斜補(bǔ)償器，可以自動(dòng)對(duì)水平和豎直方向進(jìn)行修正，以消除豎軸傾斜誤差的影響。
(4)機(jī)內(nèi)設(shè)有測(cè)量應(yīng)用軟件，可以方便地進(jìn)行三維坐標(biāo)測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、對(duì)邊測(cè)量、懸高測(cè)量、偏心測(cè)量、后方交會(huì)、放樣測(cè)量等工作。
(5)具有雙路通訊功能，可將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸給電子手簿或外部計(jì)算機(jī)，也可接受電子手簿和外部計(jì)算機(jī)的指令和數(shù)據(jù)。這種傳輸系統(tǒng)有助于開發(fā)專用程序系統(tǒng)，提高數(shù)據(jù)的可靠性與存儲(chǔ)安全性。
2.全站儀各部件名稱
由于全站儀生產(chǎn)廠家不同，全站儀的外形、結(jié)構(gòu)、性能和各部件名稱略有區(qū)別，但總的來(lái)講是大同小異，為了說(shuō)明問(wèn)題，這里以拓普康GTS-211D電子全站儀為例。
拓普康GTS-211D電子全站儀有兩面操作按鍵及顯示窗，操作很方便。借助于其內(nèi)部液體雙軸補(bǔ)償器能自動(dòng)進(jìn)行水平和垂直傾斜改正，補(bǔ)償范圍為±3′。GTS-21lD全站儀的測(cè)角最小讀數(shù)為l ″，測(cè)角精度為5 ″，采用增量法讀數(shù)；測(cè)距的最小讀數(shù)為1mm，測(cè)距精度為(3mm+2ppm)，單棱鏡測(cè)距為l.1~1.2km，三棱鏡測(cè)距為1.6～1.8km；內(nèi)有自動(dòng)記錄裝置，可存儲(chǔ)2 400個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)(角度、距離、座標(biāo))及提供信息。GTS-211D全站儀除能進(jìn)行角度測(cè)量、距離測(cè)量、坐標(biāo)測(cè)量、偏心測(cè)量、懸高測(cè)量和對(duì)邊測(cè)量外，還能進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、放樣及存儲(chǔ)管理。
全站儀在使用上，不同廠家生產(chǎn)的儀器有著一定的差異，但進(jìn)行數(shù)據(jù)采集操作過(guò)程大致是相同的。全站儀采集碎部點(diǎn)的過(guò)程如下： 1.測(cè)站安置儀器。在測(cè)站上將儀器進(jìn)行整平、對(duì)中，其具體作法與常規(guī)儀器的整平對(duì)中工作相同。 2.打開電源。開啟電源的方法將開關(guān)打開，顯示屏顯示，所有點(diǎn)陣發(fā)亮，幾秒后即可進(jìn)行測(cè)量。對(duì)各種類型的儀器可參照儀器使用說(shuō)明書進(jìn)行操作。 3.設(shè)置垂直零點(diǎn)。松開望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋將望遠(yuǎn)鏡上下轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡通過(guò)水平線時(shí)，將指示出垂直零點(diǎn)，并顯示垂直角。 4.儀器參數(shù)設(shè)置。儀器參數(shù)是控制儀器測(cè)量狀態(tài)、顯示狀態(tài)數(shù)據(jù)改正等功能的變量，在全站儀中一般都可根據(jù)測(cè)量要求通過(guò)鍵盤進(jìn)行改變，并且所選取的選擇項(xiàng)可保存到下一次改變?yōu)橹埂?SPAN lang=EN-US> 5.設(shè)置度盤初始值?？上日諟?zhǔn)定向目標(biāo)，然后按“0 SET”鍵設(shè)置度盤初值為0度。也可用水平制動(dòng)和微動(dòng)螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)全站儀使其水平角為要求的值，用“HOLD”鍵鎖定度盤，再轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)定向目標(biāo)，第二次用“HOLD”鍵解鎖，完成初始設(shè)置。6.照準(zhǔn)待測(cè)目標(biāo)進(jìn)行水平角和距離測(cè)量。在完成測(cè)量后全站儀將根據(jù)用戶的設(shè)置在屏幕上顯示測(cè)量結(jié)果。
全站儀的常用功能
1.角度測(cè)量
2.距離測(cè)量
3.標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量
4.對(duì)邊測(cè)量
5.懸高測(cè)量
6.點(diǎn)放樣
7.距離放樣
8.面積測(cè)量

全站儀 的安置
操作參考：儀器的整平與對(duì)中
1、安置三腳架：首先，將三腳架打開，伸到適當(dāng)高度，擰緊三個(gè)固定螺旋。
2、將儀器安置到三腳架上：將儀器小心地安置到三腳架上，松開中心連接螺旋，在架頭上輕移儀器，直到錘球?qū)?zhǔn)測(cè)站點(diǎn)標(biāo)志中心，然后輕輕擰緊連接螺旋。
3、利用圓水準(zhǔn)器粗平儀器
①旋轉(zhuǎn)兩個(gè)腳螺旋A、B，使圓水準(zhǔn)器氣泡移到與上述兩個(gè)腳螺旋中心連線相垂直的一條直線上。
②旋轉(zhuǎn)腳螺旋C，使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。
4、利用長(zhǎng)水準(zhǔn)器精平儀器
①松開水平制動(dòng)螺旋、轉(zhuǎn)動(dòng)儀器使管水準(zhǔn)器平行于某一對(duì)腳螺旋A、B的連線。再旋轉(zhuǎn)腳螺旋A、B，使管水準(zhǔn)器氣泡居中。
②將儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)90º(100g)，再旋轉(zhuǎn)另一個(gè)腳螺旋C，使管水準(zhǔn)器氣泡居中。
③再次旋轉(zhuǎn)90º，重復(fù)①②，直至四個(gè)位置上氣泡居中為止。
5、利用光學(xué)對(duì)中器對(duì)中
根據(jù)觀測(cè)者的視力調(diào)節(jié)光學(xué)對(duì)中器望遠(yuǎn)鏡的目鏡。松開中心連接螺旋、輕移儀器，將光學(xué)對(duì)中器的中心標(biāo)志對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)，然后擰緊連接螺旋。在輕移儀器時(shí)不要讓儀器在架頭上有轉(zhuǎn)動(dòng)，以盡可能減少氣泡的偏移。
6、全站儀最后精平儀器
按第4步精確整平儀器，直到儀器旋轉(zhuǎn)到任何位置時(shí)，管水準(zhǔn)氣泡始終居中為止，然后擰緊連接螺旋。