[实用新型]光纤陀螺经纬仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及测量仪器领域，尤其是一种光纤陀螺经纬仪。

背景技术

光纤陀螺的萨格奈克（G·Sagnac）效应为沿闭合光路相向传播的两光波之间的相位差正比于闭合光路法向的输入角速度。光纤陀螺闭合光路法向即为光纤陀螺敏感轴，当光纤陀螺闭合光路法向水平时，光纤陀螺可用来敏感地球自转角速度的水平分量。利用光纤陀螺闭合光路法向水平时的不同指向的输出，采集后经解算，可得出光纤陀螺闭合光路法向水平初始指向与子午线的夹角，即可利用光纤陀螺寻北。

光纤陀螺寻北方式有两种即静态寻北方式和动态寻北方式。在光纤陀螺寻北仪静态方式寻北过程中，光纤陀螺闭合光路法向在不同位置都要保持水平，否则地球自转角速度的垂直分量产生干扰，同时对水平旋转的位置精度要求严格。在光纤陀螺寻北仪动态方式寻北过程中同样要求光纤陀螺闭合光路法向在水平旋转过程中要严格保持水平，旋转要保持稳定，且精确测量水平旋转角速度。

综上所述，光纤陀螺闭合光路法向的水平保持、光纤陀螺仪水平旋转的位置精度、光纤陀螺水平旋转的稳定及水平旋转角速度测量都会对光纤陀螺寻北仪寻北的准确性产生影响，必须对其进行处理。而现有的光纤陀螺寻北仪主要由光纤陀螺、水平转台以及伺服机构构成，为了在静态寻北时控制光纤陀螺的水平旋转位置精度或者在动态寻北时控制光纤陀螺水平旋转的稳定及水平旋转角速度，需要单独设计水平旋转平台及相应的伺服机构，不但比较繁琐复杂，而且还不能完全满足寻北高精度的要求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种设计合理、使用简单、测量速度快、精度高的光纤陀螺经纬仪。

本实用新型的目的是通过以下技术手段实现的：

一种光纤陀螺经纬仪，包括光纤陀螺和经纬仪，其特征在于：光纤陀螺安装在经纬仪的水平旋转部，该光纤陀螺闭合光路法向与经纬仪水平旋转轴垂直，经纬仪底座固定部分外侧安装一个经纬仪底座齿轮，该经纬仪底座齿轮通过齿轮组连接一个安装在经纬仪水平旋转部上的驱动马达。

而且，所述的经纬仪水平旋转部安装测量控制模块，该测量控制模块与驱动马达电连接。

而且，所述的齿轮组包括主动摩擦轮、从动摩擦轮以及驱动齿轮，驱动马达的电机轴同轴连接主动摩擦轮，该主动摩擦轮联动从动摩擦轮，该从动摩擦轮同轴连接驱动齿轮，该驱动齿轮啮合连接经纬仪底座齿轮。

而且，所述的经纬仪上安装一个或多个外罩，光纤陀螺、驱动马达、齿轮组、经纬仪底座齿轮以及测量控制模块均位于外罩内部。

而且，所述的经纬仪涵盖全站仪。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本光纤陀螺经纬仪包括光纤陀螺和经纬仪，光纤陀螺闭合光路法向与经纬仪水平旋转轴垂直。本仪器省略了传统的水平转台，将经纬仪用作精密转角平台及水平旋转机构，通过测量控制模块与驱动单元实现了光纤陀螺寻北，并利用经纬仪输出寻北结果及建立北向基准。

2、本光纤陀螺经纬仪是一种自主指示目标方位高精度惯性仪器，其不受纬度、气象、电磁等环境等条件的影响，能快速测量、解算待测目标的真北方位角，北向输出精度高、方便快捷。

3、本光纤陀螺经纬仪提出了光纤陀螺旋转角速度变化引起的误差的补偿方法。通过角速度补偿技术予以补偿，确保了定向精度。本陀螺经纬仪提出了一种位置误差补偿办法，通过该方法可获得高精度的测量数据，进而确立高精度的北向基准。

4、本光纤陀螺经纬仪大量采用全固态器件，因此仪器坚固、抗震、耐冲击、可靠性高。本光纤陀螺经纬仪启动快、预热时间短、灵敏度高、使用寿命长。本光纤陀螺经纬仪接口丰富，控制系统可移植性强，便于扩展。

5、本光纤陀螺经纬仪采用温度补偿技术，即标定不同的温度环境中的光纤陀螺漂移和仪器机械结构变化量，在仪器使用中根据不同的环境温度进行补偿，因此本仪器适用于恶劣环境。

6、本光纤陀螺经纬仪组合技术方案灵活，不同精度等级的光纤陀螺（或微机械陀螺）和经纬仪（或全站仪）可组合成为系列产品，能满足各种用户需求且系统成本低。

7、本光纤陀螺经纬仪适用范围广泛，军民两用，可用于确立北向基准、矿山和大地测量、军事测量等。

8、本实用新型是一种结构紧凑、体积小、重量轻、适合单人携带在地形复杂地区使用的光纤陀螺经纬仪。本仪器具有操作简单、快捷、一键寻北、便于使用等优点。经纬仪的轴系在360度范围水平保持精度高，角度测量精度高，通过将光纤陀螺与经纬仪结合使用，解决了光纤陀螺寻北过程中的问题。目前在国内、外产品未见有类似设计方案与产品实现。

附图说明