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摘要：从ZXGO1F型电子式光学经纬仪的工作原理入手，介绍了它在高空气象探测业务工作中的优缺点，阐述了电子武光学经纬仪在实际操作中的使用技巧和经验方法。
关键词：电子式 光学 经纬仪 使用技巧
中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)005-026-01
ZXGO1F型电子式光学经纬仪是集光、机、电于一体，用于高空风观测的便携式高空气象探测仪器，是CFJ-1型和五八式等经纬仪的更新换代产品，它是目前我国120多个气象高空站必备的辅助性观测设备，与GTC2型L波段探空数据接收机系统配套使用可以替代GFE(L)l型二次测风雷达系统，完成高空气压、温度、湿度、风向和风速五个要素的探测，在高空气象探测中发挥着举足轻重的作用。熟练掌握ZXG01F型电子式光学经纬仪的使用技巧，是每个高空探测人员的必修课程，也是提高和保障探测质量的必备条件。
1. 工作原理
1.1 经纬仪的组成
ZXGO1F型电子式光学测风经纬仪由光学、机械和电子三大部分组成，即：光学部分：主要包括望远镜装置和夜间照明装置。机械部分：主要包括机械传动装置和水平调整装置。电子部分：主要包括光栅角度传感器和信号采样及数据处理电路板。
1.2 工作原理
ZXGO1F型电子式光学测风经纬仪是一种精密的光学仪器，用来观测气球在空中的角座标值(仰角、方位)，确定气球在空中的位置，并通过一定的运算，计算出不同高度的风向、风速。光学望远镜系统主要用于观测目标物(气球)。机械传动装置是在跟踪气球时用来调整望远镜的仰用和方位角的。二者都是采用摩擦制动和蜗轮、蜗杆轮系统传动的原理来实现既能“大动”(用手直接扳动物镜使角度发生大的变化)，又能“小动”(调节手轮使角度发生小的变化)。光栅角度传感器：仰角和方位分别装有由光栅盘、红外发射和接收管等组成的角度传感器，一个水平放置，一个垂直放置，它们的作用是将仰角、方位角的机械角位移转换为电信号输出，主要部件还有信号采样板和数据处理板，完成数据运算、储存以及语音播报等功能。
2. 优点
2.1 使用方便
ZXGO1F型经纬仪能自动存录观测数据，不需人工读数和记录，观测时只需人工跟踪气球，一人操作便可完成测量工作，节省人力，解决了过去既要跟踪操作又要读数容易发生丢球的烦恼。
2.2 自动化程度高
采用先进的光栅编码和计算机技术，能自动定时采集气球的仰角、方位角数据，观测结果自动存储还可语音播报，也以以通过输出接口用通讯线缆将采集的数据传输到Pc机实现自动传输和处理。
2.3 测量准确、快速
减少了观测中人为读数误差，提高了观测速度和准确度。
3. 使用技巧
3.1 使用经纬仪的定向记忆功能，便于夜间观测
ZXGO1F型经纬仪具有定向记忆功能，特别适合于一次架设，长期使用的气象台站。经首次定向调整设定后，只要不搬动或重新架设经纬仪，无需进向定向设置和操作。实施放球前，只要按如下操作流程即可。
对准固定目标物－开机－自检－结束定向－等待放球定向记忆原理：
经纬仪的内部有一个存储单元专门用来存储开机时的方位位置，称为“方位定向值”。经纬仪开机时会读出该“方位定向值”作为经纬仪的初始方位，同时经纬仪进入角度测量工作状态，随着方位的机械转动，方位角度值在“方位定向值”的基础上增加或减小。
为了便于在夜间观测时进行方位角调整，一般要选擇一个孤立的灯光作为夜间观测的目标物。如果没有灯光作为夜间的目标物，利用经纬仪的定向记忆功能也可以进行夜间方位角的调整。具体操作如下：在每一次观测结束之后，把经纬仪的小物镜调来正对固定目标物，之所以要用小物镜是因为在临时观测时万一忘了大小物镜的转换，气球施放后近距离不好抓球，然后再关机，这样下次使用时经纬仪本身就已经对准固定目标物了，这一步就可以省略，直接开机一自检一结束定向一等待放球就可以了。
3.2 改变经纬仪的采样间隔
设置采样间隔的操作流程：
按住观测键－开机－选择采样间隔－关机保存
具体操作方法：
(1)先按住观测键再按下开机键，进入采样间隔的设置，语音提示采样间隔。
(2)用+或-键选取所要的采样间隔。有10"、15"、20"、30"、60"五种采样间隔可选。
(3)选好采样间隔，按下关机键关机。所选定的采样间隔即成为经纬仪开机默认的采样间隔。
3.3 使用经纬仪的一键传输功能
实施数据传输的操作流程：
连接通讯线缆一开启PC机并打开应用程序经纬仪－开机－传输－保存
3.4 电池报警功能
当电池电压降到一定程度，即将影响经纬仪正常工作时，会有语音“请更换电池”的报警提示，放球结束后应及时予以充电。该经纬仪的欠压报警，在设计时已留有充分的富余量，有第一次报警后仍有足够的电力维持经纬仪工作数小时至少可以放一个球。
4. 结论
本文从ZXGO1F型电子式光学经纬仪的工作原理入手，介绍了它在高空气象探测业务工作中的用途和优点，阐述了电子式光学经纬仪在实际操作中的一些使用技巧和经验方法，仅供同行们参考。
参考文献：
[1]中央气象局，高空气象观测手册——高空风观测部分，1976：8.
[2]南京众华通电子有限责任公司，ZXGO1F型电子武光学测风经纬仪使用与维护[Z]，2010年3月.
关键词：电子式 光学 经纬仪 使用技巧
中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)005-026-01
ZXGO1F型电子式光学经纬仪是集光、机、电于一体，用于高空风观测的便携式高空气象探测仪器，是CFJ-1型和五八式等经纬仪的更新换代产品，它是目前我国120多个气象高空站必备的辅助性观测设备，与GTC2型L波段探空数据接收机系统配套使用可以替代GFE(L)l型二次测风雷达系统，完成高空气压、温度、湿度、风向和风速五个要素的探测，在高空气象探测中发挥着举足轻重的作用。熟练掌握ZXG01F型电子式光学经纬仪的使用技巧，是每个高空探测人员的必修课程，也是提高和保障探测质量的必备条件。
1. 工作原理
1.1 经纬仪的组成
ZXGO1F型电子式光学测风经纬仪由光学、机械和电子三大部分组成，即：光学部分：主要包括望远镜装置和夜间照明装置。机械部分：主要包括机械传动装置和水平调整装置。电子部分：主要包括光栅角度传感器和信号采样及数据处理电路板。
1.2 工作原理
ZXGO1F型电子式光学测风经纬仪是一种精密的光学仪器，用来观测气球在空中的角座标值(仰角、方位)，确定气球在空中的位置，并通过一定的运算，计算出不同高度的风向、风速。光学望远镜系统主要用于观测目标物(气球)。机械传动装置是在跟踪气球时用来调整望远镜的仰用和方位角的。二者都是采用摩擦制动和蜗轮、蜗杆轮系统传动的原理来实现既能“大动”(用手直接扳动物镜使角度发生大的变化)，又能“小动”(调节手轮使角度发生小的变化)。光栅角度传感器：仰角和方位分别装有由光栅盘、红外发射和接收管等组成的角度传感器，一个水平放置，一个垂直放置，它们的作用是将仰角、方位角的机械角位移转换为电信号输出，主要部件还有信号采样板和数据处理板，完成数据运算、储存以及语音播报等功能。
2. 优点
2.1 使用方便
ZXGO1F型经纬仪能自动存录观测数据，不需人工读数和记录，观测时只需人工跟踪气球，一人操作便可完成测量工作，节省人力，解决了过去既要跟踪操作又要读数容易发生丢球的烦恼。
2.2 自动化程度高
采用先进的光栅编码和计算机技术，能自动定时采集气球的仰角、方位角数据，观测结果自动存储还可语音播报，也以以通过输出接口用通讯线缆将采集的数据传输到Pc机实现自动传输和处理。
2.3 测量准确、快速
减少了观测中人为读数误差，提高了观测速度和准确度。
3. 使用技巧
3.1 使用经纬仪的定向记忆功能，便于夜间观测
ZXGO1F型经纬仪具有定向记忆功能，特别适合于一次架设，长期使用的气象台站。经首次定向调整设定后，只要不搬动或重新架设经纬仪，无需进向定向设置和操作。实施放球前，只要按如下操作流程即可。
对准固定目标物－开机－自检－结束定向－等待放球定向记忆原理：
经纬仪的内部有一个存储单元专门用来存储开机时的方位位置，称为“方位定向值”。经纬仪开机时会读出该“方位定向值”作为经纬仪的初始方位，同时经纬仪进入角度测量工作状态，随着方位的机械转动，方位角度值在“方位定向值”的基础上增加或减小。
为了便于在夜间观测时进行方位角调整，一般要选擇一个孤立的灯光作为夜间观测的目标物。如果没有灯光作为夜间的目标物，利用经纬仪的定向记忆功能也可以进行夜间方位角的调整。具体操作如下：在每一次观测结束之后，把经纬仪的小物镜调来正对固定目标物，之所以要用小物镜是因为在临时观测时万一忘了大小物镜的转换，气球施放后近距离不好抓球，然后再关机，这样下次使用时经纬仪本身就已经对准固定目标物了，这一步就可以省略，直接开机一自检一结束定向一等待放球就可以了。
3.2 改变经纬仪的采样间隔
设置采样间隔的操作流程：
按住观测键－开机－选择采样间隔－关机保存
具体操作方法：
(1)先按住观测键再按下开机键，进入采样间隔的设置，语音提示采样间隔。
(2)用+或-键选取所要的采样间隔。有10"、15"、20"、30"、60"五种采样间隔可选。
(3)选好采样间隔，按下关机键关机。所选定的采样间隔即成为经纬仪开机默认的采样间隔。
3.3 使用经纬仪的一键传输功能
实施数据传输的操作流程：
连接通讯线缆一开启PC机并打开应用程序经纬仪－开机－传输－保存
3.4 电池报警功能
当电池电压降到一定程度，即将影响经纬仪正常工作时，会有语音“请更换电池”的报警提示，放球结束后应及时予以充电。该经纬仪的欠压报警，在设计时已留有充分的富余量，有第一次报警后仍有足够的电力维持经纬仪工作数小时至少可以放一个球。
4. 结论
本文从ZXGO1F型电子式光学经纬仪的工作原理入手，介绍了它在高空气象探测业务工作中的用途和优点，阐述了电子式光学经纬仪在实际操作中的一些使用技巧和经验方法，仅供同行们参考。
参考文献：
[1]中央气象局，高空气象观测手册——高空风观测部分，1976：8.
[2]南京众华通电子有限责任公司，ZXGO1F型电子武光学测风经纬仪使用与维护[Z]，2010年3月.