基于光纤陀螺的全站仪组合定向方法

摘要

基于光纤陀螺的全站仪组合定向方法是一种应用于测绘工作的基于光纤陀螺的全站仪组合定向方法，该方法在测绘现场，把光纤陀螺(1)通过连接装置(2)与全站仪望远镜(3)固连，使光纤陀螺(1)可随全站仪望远镜(3)绕全站仪横轴(4)同步做180度转动，分别在陀螺轴东西向相差180度两个水平位置，每个水平位置在全站仪竖盘相差180度的两个竖直位置进行2×2位置陀螺数据采集；利用公式算得全站仪视准轴真方位角、测站子午线收敛角，即可进一步获得全站仪视准轴坐标方位角，实现全站仪定向。本发明结构简单，不需要进行安装误差标定，进行简单操作即可在只有一个控制点情况下实现全站仪定向，可用于城镇、森林、山区等通视困难地区的测绘工作。

主权项

1、一种基于光纤陀螺的全站仪组合定向方法，其特征在于在已知点位经度B、纬度L的控制点上整平对中全站仪，将光纤陀螺(1)通过连接装置(2)固连到全站仪望远镜(3)上，通过水平转动全站仪照准部带动全站仪望远镜(3)分别到相差180度的东向位置和西向位置，在东向位置和西向位置再分别通过竖直转动全站仪望远镜(3)180度，带动光纤陀螺(1)到东向抵偿位置和西向抵偿位置，在上述四个位置利用光纤陀螺(1)对地球自转角速度分别进行不少于n次重复测量，利用测量数据进行如下过程解算：①计算东向位置时全站仪横轴(4)真方位角α1，具体如下：${\alpha }_1=\frac{1}{2}\arccos [\frac{w_1-w_4}{{2w}_{\mathrm{ie}}\cos B·\cos \xi }-\mathrm{tgB}·\mathrm{tg\xi }]$ $+\frac{1}{2}\arccos [\frac{w_2-w_3}{{2w}_{\mathrm{ie}}\cos B·\cos \xi }-\mathrm{tgB}·\mathrm{tg\xi }]$ 其中：wie为已知地球自转角速度，B为控制点纬度，w1为东向位置光纤陀螺(1)进行不少于n次重复测量的平均值，w2为东向抵偿位置光纤陀螺(1)进行不少于n次重复测量的平均值，w3为西向抵偿位置光纤陀螺(1)进行不少于n次重复测量的平均值，w4为西向位置光纤陀螺(1)进行不少于n次重复测量的平均值，ξ为全站仪给出的自身竖轴倾斜角在横轴方向的投影角；②利用测站经度B、纬度L，高斯投影中央子午线经度L0，WGS-84椭球长半轴a、短半轴b，计算本控制点子午线收敛角γ；③计算出东向位置时全站仪望远镜视准轴的坐标方位角α2＝α1+γ+90，即实现全站仪定向。