[发明专利]一种基于静态力矩模式陀螺全站仪的逐次多位置寻北测量方法

摘要

本发明公开了一种基于静态力矩模式陀螺全站仪的逐次多位置寻北测量方法，包括如下步骤一、安置仪器；二、陀螺定向测量a.使陀螺马达旋转轴方向对准陀螺仪测角装置中的电子度盘零刻度线方向；第一位置寻北测量；c.计算得到电子度盘零刻度线方向偏离真北方向夹角∠NOR并向真北方向旋转角度∠NOR到达第二位置；重复执行步骤b、c，依次到达第三位置、……、第m位置，直至两次对应的夹角∠NOR差值小于阈值；得到电子度盘零刻度线方向偏离真北方向夹角∠NOR；三、照准系统方向观测；四、计算测线的真北方位角。本发明解决了架设区间小、需要人工调节、寻北时间长、数据稳定性差、效率低等问题，增强了仪器的环境适应性。

主权项

一种基于静态力矩模式陀螺全站仪的逐次多位置寻北测量方法，其特征在于，包括如下步骤：一、安置仪器：在测站点安置基于静态模式寻北的陀螺全站仪，使北向标识位于真北方向(‑90°，+90°)区间内，调整并对中；二、陀螺定向测量：a.启动马达启动加速模块、盘位转换模块，使陀螺马达旋转轴方向对准陀螺仪测角装置中的电子度盘零刻度线方向；b.第一位置寻北测量：依次启动支承解锁模块、电流及光电信号采集模块，得到多组电流数据以及光电信号数据；根据电流数据计算得到陀螺灵敏部力矩值，并根据光电信号数据以及反射光线与入射光线的位置，计算陀螺灵敏部的角度位移量，得知反射光线与入射光线是否重合；启动稳定检测模块，如果反射光线与入射光线未重合，则陀螺灵敏部处于非稳定状态，则启动力矩反馈控制模块使得陀螺灵敏部稳定，然后启动支承锁定模块；根据采集的电流数据，计算陀螺灵敏部力矩值；c.根据陀螺灵敏部力矩值，计算得到电子度盘零刻度线方向偏离真北方向夹角∠NOR；启动盘位转换模块使陀螺马达向真北方向旋转角度∠NOR到达第二位置；d.重复执行步骤b、c，依次到达第三位置、……、第m位置；分别将第m和第m‑1位置对应的夹角∠NOR求差值，如果差值小于阈值，则执行步骤e；e.第m位置寻北测量：执行步骤b、c，得到电子度盘零刻度线方向偏离真北方向夹角∠NOR；三、照准系统方向观测：a.使望远镜照准目标，记录此时照准测线方向与电子度盘零刻度线方向之间的夹角∠MOCA；b.再将望远镜在竖直方向与水平方向分别旋转180度，然后调节望远镜照准测线方向，记录此时照准测线方向与电子度盘零刻度线方向之间的夹角∠MOCB；完成一次目标照准；c.再次将望远镜在竖直方向与水平方向分别旋转180度，重复a、b步骤分别获得照准测线方向与电子度盘零刻度线方向之间的夹角∠MOCC、∠MOCD，至此照准系统完成第二次目标照准；计算两次目标照准的平均值∠MOC；四、寻北结果计算：计算测线的真北方位角A：A＝∠MOC+∠NOR+∠ROM其中，∠ROM为陀螺寻北方向与电子度盘的零刻度线的夹角。