文档介绍：68装备园地测绘技术装备季刊第15卷2013年第2期GAT陀螺全站仪工作原理及其检校方法研究许江涛1,2朱慧2何敏1,3翟兴华2王露露2()()()摘要:GAT磁悬浮陀螺全站仪是长安大学与航天16所惯性技术与智能测量研究中心经过联合攻关,摒弃了传统吊带技术模式,首次成功地将磁悬浮技术系统应用于测绘工程仪器的国内第一台高精度磁悬浮陀螺全站仪。主要讲述GAT陀螺全站仪的技术指标、工作原理、应用以及检校方法。关键词:陀螺仪精度检校方法1 引言陀螺全站仪能在矿山井下、隧道等任何隐蔽地区直接测出真北方向,且不受时间、地点、环境条件的限制。随着高精度陀螺全站仪在地铁、矿山、地下施工等隐蔽工程和各种武器定向领域的广泛应用,并显示出其不可替代的作用和广泛的发展前景,了解陀螺全站仪的工作原理、掌握其操作方法,规范陀螺全站仪的检校方法、为其赋予准确的测量精度和仪器常数,保证陀螺仪定向量值溯源的准确传递显得越来越重要。2010年初陕西测绘仪器计量监督检定中心在中国大地原点建立全国首家高精度陀螺仪检定场。在掌握GAT磁悬浮陀螺全站仪主要技术指标及系统特点的基础上,利用陕西陀螺仪检定场,对GAT陀螺全站仪进行检测,给出检校结论。2 主要性能指标、,上面的全站仪可以根据客户要求进行选择(见图1)。123456图1 GAT陀螺全站仪1—全站仪;2—陀螺寻北仪;3—北向标识窗;4—数据传输口;5—整平圈;6—三角支架?适用环境环境温度:-40℃~50℃,纬度范围:N70°~S70°,相对湿度:≤98%(20℃)?重量质量:23kg(不含包装箱),包装箱:5kg,三脚架:5kg?寻北时间:8~ 系统特点(1)采用磁悬浮支撑技术、光电力矩反馈技术和精密测角回转技术,提高了仪器的使用寿命和测量稳定性。(2)利用积分法测量,优于目前市场上的逆转点法设备,全自动实现快速高精度寻北。(3)数据可实时下载到外接存储设备中,便于进行事后分析和处理。(4)操作简便,寻北过程无需人工干预,无需零位观测。(5)车载、强制对中或三脚架架设均可使用。(6)进行了抗电磁干扰处理,以消除外界电磁场对陀螺仪精度造成的影响。 工作原理GAT高精度磁悬浮陀螺全站仪的主要功能是通过陀螺敏感地球角动量,测定任意测线的陀螺方位角。如图2所示:OT即为陀螺确定的正北方向;OM为陀螺内部固定轴线方向(北向标识窗的法线方向);OL为全站仪水平度盘零位方向;OC为全站仪望远镜照准目标的测线方向。当陀螺寻北测量结束后,即可确定出TOM∠;再利用全站仪照准目标方向,依据方向法测量要求,测量目标方向线与全站仪水平度盘零位的夹角LOC∠;从而使陀螺方位角=A TOM LOC MOL∠ +∠+∠,其中MOL∠在仪器出厂时已通过标定,可以将其限定为一个很小的值,理论上可以通过度盘配置的方法使全站仪的水平度盘零位与陀螺内部的固定轴线方向重合,由于各种因素影响,往往无法完全消除,继而会产生一个仪器常数E。测绘技术装备季刊第15卷2013年第2期装备园地69OTMLC图2 GAT陀螺全站仪