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陀螺定向⽅法和精度评定解析

陀螺逆转点法定向及精度评定

摘要

隧道或井巷⼯程测量导线布设的形式因受巷道形状的制约，若单纯采⽤改变导线布设形式或提⾼测⾓次数与精度等⽅法，往往

难以满⾜⼯程施⼯对于测量的精度要求。陀螺经纬仪是测量井下导线边⽅位⾓、提⾼测量精度的重要仪器。尤其是在贯通测量

中陀螺经纬仪的应⽤⾮常⼴泛。贯通测量是⼀项⼗分重要的测量⼯作,必须严格按照设计要求进⾏。巷道贯通后,其接合处的偏

差不能超过⼀定限度,否则就会给采矿⼯程带来不利影响,甚⾄造成很⼤的损失。本⽂对陀螺经纬仪⼯作原理介绍，以及陀螺经

纬仪在贯通测量中的精度评定。陀螺经纬仪在不同领域的贯通测量⼯作中运⽤实例的分析，总结出在贯通测量导线加测陀螺定

向边的最佳位置。

关键词：陀螺定向，贯通测量，陀螺经纬仪，精度评定

ABSTRACT

improvewiresandprecisionAnglemeasurementmethods,andoftendifficulttosatisfythemeasurementaccuracyfor

theodoliteaccuracyassess.Gyrotheodoliteindifferentfields

thebestposition.

Keywords:directionalgyro;throughmeasurement;gyrotheodolite;AccuracyAssessment

⽬录

1绪论(1)

1.1陀螺定向的研究现状(1)

1.2研究陀螺定向的⽬的(1)

1.3陀螺定向的应⽤领域及发展趋势(2)

2陀螺经纬仪定向测量原理与⽅法(3)

2.1陀螺经纬仪的类型与结构(3)

2.1.1陀螺经纬仪定向的优点及应⽤领域(3)

2.1.2陀螺经纬仪的基本结构(3)

2.1.3陀螺经纬仪的类型(4)

2.2陀螺经纬仪定向的基本步骤(5)

2.3跟踪逆转点法测定陀螺⽅位⾓的作业过程(7)

2.3.1陀螺仪悬带零位观测(7)

2.3.2粗略定向(8)

2.3.3精密定向(9)

3陀螺定向的误差分析(13)

3.1陀螺定向的误差来源(13)

3.2陀螺定向在贯通测量中的精度评定(14)

3.2.1陀螺⽅位⾓⼀次测定中误差(14)

3..2.2⼀次定向中误差(14)

3.3陀螺定向在贯通测量中导线的平差(15)

3.3.1具有两条陀螺定向边导线的平差(15)

3.3.2具有三条陀螺定向边导线的平差(17)

4陀螺定向在贯通测量中的应⽤实例分析(20)

4.1陀螺定向在道路贯通测量中的应⽤实例分析(20)

4.1.1⼯程概况(20)

4.1.2陀螺定向技术(20)

4.1.3精度评定(22)

4.1.4⼯程分析(23)

4.2陀螺定向在矿⼭贯通测量中的应⽤实例分析(24)

4.2.1⼯程概况(24)

4.2.2陀螺定向技术(24)

4.2.3精度评定(26)

4.2.4⼯程分析(27)

4.3陀螺定向在⽔利贯通测量中的应⽤实例分析(27)

4.3.1项⽬概况(27)

4.3.2陀螺定向技术(28)

4.3.3陀螺定向精度评定(29)

4.3.4坐标解算及成果对⽐分析(30)

4.3.5⼯程分析(35)

5结论(38)

参考⽂献(39)

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1绪论

1.1陀螺定向的研究现状

陀螺仪可以确定真⼦午线⽅向,还可以测出运动物体的偏⾓、⾓速度及加速度。根据陀螺仪的基本原理,⼈们研制成功了许多种

陀螺系统。这些陀螺系统在航海、航空、航天技术领域中被⽤于对船舶、飞机及航天飞⾏器进⾏导航在军事领域中陀螺仪被⽤

做惯性制导系统的核⼼在地球科学领域中陀螺仪被⽤来进⾏⼤地测及地理纬线的测量在地

下⼯程施⼯领域。像地下资源开采、隧道施⼯⼈们借助陀螺仪进⾏定。随着⼈们对陀螺仪的认识⽔平、研究⽔平及制造⽔平的

提⾼,陀螺仪的应⽤领域正在得到不断地拓展。⽬前陀螺仪及陀螺系统已在许多科学技术领域及产业部门得到⼴泛的应⽤。尤

其是在做贯通测量的时候基本都利⽤陀螺经纬仪进⾏测量⼯作。由于陀螺经纬仪不受时间和环境的先知，它的观测简单⽅便、

效率早，⽽且能保证较⾼的精。由于以前在贯通测量中都运⽤的是⼏何定向法⾮常耗费⼈⼒资源，所以现在陀螺定向在测量中

的发展如⽇中天。尤其是在⼤型的贯通测量⾥，利⽤陀螺定向能确保很⾼精度，以免出现贯通失误，导致不必要的浪费。

1.2研究陀螺定向的⽬的

由于陀螺经纬仪主要运⽤于贯通测量，所以研究陀螺定向在贯通测量中的应