陀螺经纬仪定向精度分析研究

摘要

陀螺经纬仪是一种将陀螺仪和经纬仪结合成一体的、全天候，并且不依赖其它条件就能够测定真北方位的精密物理定向仪器，有着广泛的应用。随着科学技术、工程建设和经济建设的迅速发展，对陀螺经纬仪定向精度的要求越来越高，而国内外在高精度陀螺经纬仪定向精度方面的研究较少，尤其在陀螺经纬仪定向精度评定规范以及外界因素对陀螺经纬仪定向精度影响方面的研究成果欠缺。有荐于此，本文探讨了陀螺经纬仪的定向精度问题。主要研究工作包括： 对我国现行陀螺经纬仪精度评定规范和德国的相应标准进行了详细比较，分析了各自的特点与不足，总结制定了一套评定陀螺经纬仪定向综合精度的程序。并探讨了陀螺定向精度标准的选择问题。 研究了温度、振动、纬度和磁场等外界因素对陀螺经纬仪定向精度的影响，建立了温度变化对陀螺北向值和仪器常数影响的数学模型，通过实验说明了陀螺经纬仪定向精度受纬度、振动、磁场变化的关系，探讨了相应的改进措施。 对GPS RTK定向与陀螺经纬仪定向的方法、流程、精度及其影响因素等进行了对比分析。理论分析与实验都证明在边长较短的情况下高精度陀螺经纬仪定向精度远优于GPS RTK定向，只有在边长较长、定向边距离基站较近、定向精度要求不高、周围观测环境较好的条件下，才可以利用GPS RTK代替陀螺经纬仪来定向。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1本课题研究的背景及意义

1.2陀螺经纬仪定向的研究现状及发展趋势

1.3论文的主要研究内容及结构安排

第二章陀螺经纬仪定向原理及精度评定

2.1陀螺仪的基本工作原理

2.1.1进动性

2.1.2定轴性

2.1.3陀螺仪寻北原理解释

2.1.4陀螺经纬仪定向方法

2.2陀螺经纬仪定向精度评定

2.2.1陀螺经纬仪角度关系

2.2.2现行陀螺经纬仪精度评定规范分析

2.2.3陀螺经纬仪定向精度评定

2.3本章小结

第三章外界因素对陀螺经纬仪定向精度的影响

3.1环境温度变化对仪器的影响

3.1.1环境温度变化对陀螺北方向值的影响

3.1.2温度变化对仪器常数的影响

3.2振动对陀螺定向的影响

3.2.1陀螺经纬仪振动的来源及产生原因

3.2.2理论分析

3.2.3改进措施

3.3纬度变化对陀螺定向的影响

3.3.1零位改正系数随纬度变化关系

3.3.2纬度变化对陀螺跟踪进动周期T1和不跟踪进动周期T2的影响

3.3.3随纬度变化对陀螺定向精度影响

3.4磁场变化对陀螺经纬仪定向的影响

3.4.1直流磁场对陀螺北方向的影响

3.4.2交流磁场对陀螺北方向的影响

3.4.3结论及改进措施

3.5本章小结

第四章陀螺定向与GPS RTK比较及其精度标准选择

4.1实时动态测量技术RTK

4.2陀螺定向与GPS比较

4.2.1标称精度

4.2.2 GPS RTK实测精度及结果

4.2.3 GPS RTK测量误差分析

4.2.4 Gyromat 2000实测精度

4.2.5陀螺经纬仪定向与GPS RTK测量成果比较

4.2陀螺定向精度标准选择

4.2.1陀螺定向边精度要求与仪器常数测定边精度的关系

4.2.2仪器常数测定边的精度

4.2.3陀螺经纬仪精度标准确定

4.3本章小结

第五章陀螺经纬仪检定内容及方法

5.1陀螺经纬仪检定内容

5.2陀螺经纬仪检定方法

5.2.1外观及一般功能检查

5.2.2仪器常数检定标准差

5.2.3陀螺经纬仪定向重复测量精度检定

5.2.4陀螺经纬仪寻北时间检定

5.2.5陀螺经纬仪综合精度检定

5.3本章小结

第六章结论与展望

6.1本文的研究总结

6.2下一步研究工作

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间主要研究工作与成果