[发明专利]一种基于陀螺经纬仪的超短基线磁偏角测量方法

说明书

技术领域

本发明属于海洋测量技术领域，尤其是一种基于陀螺经纬仪的超短基线磁偏角测量方法。

背景技术

在海岛礁上进行磁偏角测量是海洋测量的重要内容。国家地震局《中国地磁图野外观测规范及其实施细则2003》要求，陆上流动地磁测量的观测基线应大于200m，采用差分GPS进行真方位角测量。在陆上进行磁偏角测量时，保证观测基线大于200m不难实现，但在海岛礁上进行测量时则难以实现。这是由于我国多数海岛礁面积狭小，地形落差大、植被茂密，通视距离一般难以达到200m以上。当观测基线短于200m时究竟采取何种测量技术，是磁偏角测量面临的新问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于陀螺经纬仪的超短基线磁偏角测量方法,解决观测基线短于200m时的磁偏角测量问题。

本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于陀螺经纬仪的超短基线磁偏角测量方法，包括以下步骤：

步骤1，在观测基线的主测点上架设地磁经纬仪，在观测基线的副测点上架设陀螺经纬仪，分别对中整平后相互用望远镜瞄准对方，指挥对方观测员左右移动经纬仪照准部，使对方望远镜里十字丝与地上的测量标志完全位于一个垂直平面内，锁定地磁经纬仪和陀螺经纬仪的望远镜不动；

步骤2，根据步骤1已确定的地磁经纬仪和陀螺经纬仪的望远镜视准轴，作为观测基线大地方位角和磁偏角测量的瞄准方向；

步骤3，保持主测点上的地磁经纬仪固定不动，开启副测点上的陀螺经纬仪，按照陀螺经纬仪操作方法测定观测基线的大地方位角α；

步骤4，保持副测点上的陀螺经纬仪固定不动，开启主测点上的地磁经纬仪，按照地磁经纬仪操作规程测定观测基线的磁方位角α_m；

步骤5，根据步骤3和步骤4的测量结果，按照下式计算观测基线的磁偏角D，即D＝α-α_m。

而且，所述的陀螺经纬仪采用GT3H型陀螺经纬仪。

本发明的优点和积极效果是：

本发明采用地磁经纬仪和陀螺经纬仪相互对瞄的方法，极大减小了对中误差，降低了观测基线的长度要求，更加适用于在面积狭小、有效视距不足的海岛礁上进行磁偏角测量，保证了测量精度，有效地解决了超短基线的磁偏角测量难题。同时也适用于GNSS方法无法使用的其它场合，比如造船厂和飞机制造厂的车间厂房、地下隧道或洞库等。

附图说明

图1是本发明的测量原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。

一种基于陀螺经纬仪的超短基线磁偏角测量方法，是针对陆上流动地磁测量方案（基于GNSS的磁偏角测量方法）存在的问题，提出的一种以陀螺经纬仪进行磁偏角测量的新思路。下面对本发明的设计思路进行说明：

我们对陆上流动地磁测量方案进行分析：设观测基线长度为s，对中误差为Δ，则由仪器对中误差导致的大地方位角误差为：

m=Δs×206265]]>

由于海岛礁测量时风大雾大，不论采用光学对点还是垂球对中，最终的对中误差一般为5mm，据此计算大地方位角观测误差见表1。

表1、大地方位角观测误差计算表（对中误差5mm）

从表1可知，大地方位角观测误差随观测基线的不同而变化。当对中误差为5mm时，观测基线必须大于200m以上，国家地震局《中国地磁图地磁野外观测技术规范及实施细则2003》中规定，观测基线应大于200m原因就在于此。

当在面积狭小的海岛礁上进行磁偏角测量时，由于通视距离受限，需要缩短观测基线的长度，为此，必须要采取措施降低测点对中误差。当对中误差为1mm时，通过计算求出方位角的观测误差如表2所示。

表2、方位角观测误差计算表（对中误差1mm）

从表2可以看出，当仪器对中误差为1mm时，观测基线长度只要达到40m，方位角观测精度就可以满足±6的测量要求。