自由设站的测量原理是边角后方交会。如图5.37所示，在任意未知点P0安置仪器，分别对已知点P1，P2，P3测距，仪器自动反算出测站点P0的三维坐标。观测的已知点数，最少应为2，最多允许为10。

图5.37　自由设站测量原理

在【主菜单】下按（程序）（自由设站）键，进入图5.38（b）所示的【自由设站】界面，假设当前作业名仍为PxyHc，使用缺省设置限差；按（开始）键进入图5.37（c）所示的界面，要求输入自由设站点名，因执行【放样】命令时输入的测站点名为C，按（字母）（数字）键将点名修改为P0，结果如图5.38（d）所示；按（确定）键进入如图5.38（e）所示的界面，要求输入观测的第一个目标点名。

图5.38　在【程序】菜单下执行“自由设站”命令分别观测6，7，8号已知点的操作过程

按（列表）键进入图5.38（f）所示的【检索点】界面，移动光标到6号点；按（确定）键进入图5.38（g）所示的界面，使望远镜盘左瞄准6号点的棱镜中心，输入实际棱镜高；按（测存）键完成第一个目标点的观测，结果如图5.38（h）所示。(www.daowen.com)

按（下一点）键，重复上述操作，完成第二个目标点7号点的观测，结果如图5.38（j）所示；按（下一点）键，重复上述操作，完成第三个目标点8号点的观测，结果如图5.38（l）所示。

按（结果）键，仪器自动计算测站点的三维坐标并进入图5.39（a）所示的【测站点坐标】界面，将自由设站测得的测站点坐标与图5.19所示的C点坐标比较可知，其x坐标相差4 mm，y坐标相差3 mm，高程H相同。

按（标准）键进入图5.39（b）所示的【测站点标准差】界面。

图5.39　自由设置观测的测站点坐标与标准差

在图5.38（e）所示的界面下，也可按键输入第一个目标点名。完成两个目标点的观测后，在图5.38（j）所示的界面下，也可按（结果）键计算测站点的三维坐标，边角后方交会最少需要观测两个目标点才能反算测站点的三维坐标。