一、引言
个人数码助理(personaldigitalassistan,tPDA)一般是指掌上电脑。PDA通常采用手写笔作为输入设备,以存储卡作为外部存储介质。在无线传输方面,大多数PDA具有红外和蓝牙接口,以保证无线传输的便利性。使用微软WindowsMobile系列操作系统的PDA又叫随身电脑(pocketPC,PPC),是得到大多数IT厂商支持的一种高端PDA产品,具有全彩的液晶屏幕、笔触式输入等特点。考虑到一般文献中对二者不严格区分,本文所言PDA即PPC。
当前,很多单位的全站仪观测数据一般都是由PDA处理的,这就涉及如何将全站仪的观测数据读入PDA的问题。传统的做法是观测完毕后,观测员读数,记录员记录后回读,观测员确认。这种做法虽然是久经考验,但是也有以下不足:①容易读错、听错、写错;②效率不高。针对此问题,笔者探讨能否进行技术改进,变读记为传输,即实现全站仪与PDA之间的数据通信,进而减少错误,提高工作效率。
二、通过数据线进行串行通信的研究
通过分析,笔者认为实现全站仪与PDA之间数据通信是可行的。理由如下:①全站仪的显示数据必然对应着底层的基础观测数据;②全站仪提供了数据输入输出端口;③PDA也有数据输入输出端口。可以在弄清楚各通信端口的定义的基础之上制作数据线,然后利用数据线进行编程调试工作。本文以尼康(Nikon)系列全站仪和HPiPAQPDA为例展开研究。
1.全站仪通信端口定义
Nikon全站仪的输入输出端口是一种圆形连接器,采用RS-232C接口标准。RS-232C标准的全称是EIA-RS-232C标准,其中EIA(ElectronicIndustryAssociation)代表美国电子工业协会,RS(recommendedstandard)代表推荐标准,232是标识号,C代表RS232的最新一次修改。它是目前使用最广泛的一种串行物理接口。例如在PC机上的COM1、COM2接口,就是RS-232C接口。对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。RS-232C标准规定的数据传输速率为每秒150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
Nikon全站仪的输入输出端口的各针脚
Nikon全站仪输入输出端口各针脚的定义
2.PDA通信端口定义
HPiPAQPDA所配22针接口(PDA一侧)各针脚定义如表2。显然,HPPDA的22针端口包含RS-232系统部分针脚的定义。
1.全站仪的主要特点
目前工程中所使用的全站仪基本都具备以下主要特点：
(l)采用同轴双速制、微动机构，使照准更加快捷、准确。
(2)控制面板具有人机对话功能。控制面板由键盘和显示屏组成。除照准以外的各种测量功能和参数均可通过键盘来实现。仪器的两侧均有控制面板，操作十分方便。
(3)设有双向倾斜补偿器，可以自动对水平和竖直方向进行修正，以消除竖轴倾斜误差的影响。
(4)机内设有测量应用软件，可以方便地进行三维坐标测量、导线测量、对边测量、悬高测量、偏心测量、后方交会、放样测量等工作。
(5)具有双路通讯功能，可将测量数据传输给电子手簿或外部计算机，也可接受电子手簿和外部计算机的指令和数据。这种传输系统有助于开发专用程序系统，提高数据的可靠性与存储安全性。
2.全站仪各部件名称
由于全站仪生产厂家不同，全站仪的外形、结构、性能和各部件名称略有区别，但总的来讲是大同小异，为了说明问题，这里以拓普康GTS-211D电子全站仪为例。
拓普康GTS-211D电子全站仪有两面操作按键及显示窗，操作很方便。借助于其内部液体双轴补偿器能自动进行水平和垂直倾斜改正，补偿范围为±3′。GTS-21lD全站仪的测角最小读数为l″，测角精度为5″，采用增量法读数；测距的最小读数为1mm，测距精度为(3mm+2ppm)，单棱镜测距为l.1~1.2km，三棱镜测距为1.6～1.8km；内有自动记录装置，可存储2400个测量数据(角度、距离、座标)及提供信息。GTS-211D全站仪除能进行角度测量、距离测量、坐标测量、偏心测量、悬高测量和对边测量外，还能进行数据采集、放样及存储管理。
全站仪在使用上，不同厂家生产的仪器有着一定的差异，但进行数据采集操作过程大致是相同的。全站仪采集碎部点的过程如下：1.测站安置仪器。在测站上将仪器进行整平、对中，其具体作法与常规仪器的整平对中工作相同。2.打开电源。开启电源的方法将开关打开，显示屏显示，所有点阵发亮，几秒后即可进行测量。对各种类型的仪器可参照仪器使用说明书进行操作。3.设置垂直零点。松开望远镜制动螺旋将望远镜上下转动，当望远镜通过水平线时，将指示出垂直零点，并显示垂直角。4.仪器参数设置。仪器参数是控制仪器测量状态、显示状态数据改正等功能的变量，在全站仪中一般都可根据测量要求通过键盘进行改变，并且所选取的选择项可保存到下一次改变为止。5.设置度盘初始值。可先照准定向目标，然后按“0SET”键设置度盘初值为0度。也可用水平制动和微动螺旋转动全站仪使其水平角为要求的值，用“HOLD”键锁定度盘，再转动照准部瞄准定向目标，第二次用“HOLD”键解锁，完成初始设置。6.照准待测目标进行水平角和距离测量。在完成测量后全站仪将根据用户的设置在屏幕上显示测量结果。
全站仪的常用功能
1.角度测量
2.距离测量
3.标准测量
4.对边测量
5.悬高测量
6.点放样
7.距离放样
8.面积测量
全站仪的安置
操作参考：仪器的整平与对中
1、安置三脚架：首先，将三脚架打开，伸到适当高度，拧紧三个固定螺旋。
2、将仪器安置到三脚架上：将仪器小心地安置到三脚架上，松开中心连接螺旋，在架头上轻移仪器，直到锤球对准测站点标志中心，然后轻轻拧紧连接螺旋。
3、利用圆水准器粗平仪器
①旋转两个脚螺旋A、B，使圆水准器气泡移到与上述两个脚螺旋中心连线相垂直的一条直线上。
②旋转脚螺旋C，使圆水准器气泡居中。
4、利用长水准器精平仪器
①松开水平制动螺旋、转动仪器使管水准器平行于某一对脚螺旋A、B的连线。再旋转脚螺旋A、B，使管水准器气泡居中。
②将仪器绕竖轴旋转90º(100g)，再旋转另一个脚螺旋C，使管水准器气泡居中。
③再次旋转90º，重复①②，直至四个位置上气泡居中为止。
5、利用光学对中器对中
根据观测者的视力调节光学对中器望远镜的目镜。松开中心连接螺旋、轻移仪器，将光学对中器的中心标志对准测站点，然后拧紧连接螺旋。在轻移仪器时不要让仪器在架头上有转动，以尽可能减少气泡的偏移。
6、全站仪最后精平仪器
按第4步精确整平仪器，直到仪器旋转到任何位置时，管水准气泡始终居中为止，然后拧紧连接螺旋。