电子全站仪数据通信及在工程测量中的应用

　　0　引　　言

　　电子全站仪是将电子经纬仪、测距仪与微处理器组合为一体的电子仪器,可以同时进行角度和距离测量,测量结果经过计算得到距离、高差及坐标增量等,并自动显示在液晶屏上。在工程测量中,它改变了传统的测量思路,直接测定(测设)点位坐标,而不需要通过点位的三要素(距离、水平角和高程)来完成点位的测定(测设)。配合电子手簿等,可以自动记录、存储和输出测量结果,与计算机进行双向数据传输,促进了测绘自动化,极大地提高了测量工作效率,减少了人工读写数据的错误,实现测量内、外业一体化,使其测量数据信息成为地理信息的重要组成部分[1],因此,电子全站仪在各种工程测量中应用广泛。然而,在较多生产单位,全站仪仅局限于自动显示距离、角度及高差,而成批量坐标放样和数字化测图等许多功能并未发挥,原因是没解决好全站仪与计算机的数据通信问题[2]。本文从全站仪数据通信原理出发,结合工程测量实例介绍其数据通信方法。

　　1　数据通信

　　1.1　数据传输原理

　　数据通信中,计算机及外围设备产生和交换的都是二进制代码的数据,需要传输的数据经编码器转换成标准的二进制代码数据后送至信号变换器,在发送端信号变换器中,表示代码数据的脉冲信号被转换成适合于信道传输的信号形式,通过传输媒介发送给接收终端,接收终端则通过变换与解码还原出原始数据。

　　数据传输的内容是按一定编码、格式和位长要求的数字信息,在数据通信中,数据信息是多种多样的,但无论采用哪种信息格式,通信双方必须采用相同的数据信息格式。因此,在信息通信中,应将原始信息转化成适合于传输、存储和处理,且按一定编码规则排列的二进制数字,即把传输的内容用原始字符信息编码结构的通信代码表示。

　　数据代码除编码格式要求外,还有比特和位数的限制。比特(bit)为二进制数(binary digital)的缩写,它是数据通信系统中最小单位,在通信中普遍使用的标准代码有博多码(Baudot)和ASCII码[3]。

　　1.2　数据传输系统

　　信道就是传输介质,有线电通信的信道连接2个终端的导线及电缆等,由于数据传送与交换通常是双向的,因此,通信双方都需要备有信号变换器,其数据传输系统结构如图1所示。

　　1.3　数据传输技术指标

　　数据通信的基本技术指标是传输速率和差错率。传输速率常以码元速率来衡量,码元速率定义为每秒钟传输码元总数,单位是“波特”(baud)。

　　差错率是通信系统的另一个性能指标,用以衡量系统传输信号的可靠性,常用误码率表示,定义为错误接收的码元数在传输码元总数所占比例[4],其差错率可以通过一定的方法校验,如奇偶校验和循环冗余校验等[5]。