陀螺全站儀原理

自由陀螺儀有兩個特性：

1、陀螺軸在不受外力作用時，它的方向始終指向初始恒定方位，所謂定軸性。

2、陀螺軸在受外力作用時，將產(chǎn)生非常重要效應(yīng)―“進動”，所謂進動性。

沒有任何外力作用，并具有三個自由度的陀螺儀叫做自由陀螺儀。

陀螺轉(zhuǎn)子安置在內(nèi)環(huán)上；內(nèi)環(huán)又安置在外環(huán)上。內(nèi)環(huán)和外環(huán)保證了陀螺儀圍繞在相互垂直的三個旋轉(zhuǎn)軸的三個自由度：轉(zhuǎn)子繞其對稱軸X在內(nèi)環(huán)中高速旋轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)子和內(nèi)環(huán)一起繞水平軸Y在外環(huán)中旋轉(zhuǎn)；陀螺儀轉(zhuǎn)子和內(nèi)外兩環(huán)一起繞豎直軸z在其內(nèi)旋轉(zhuǎn)。其中轉(zhuǎn)子軸x叫做陀螺儀自轉(zhuǎn)軸或主軸，通常稱為陀螺儀軸。從軸端看，轉(zhuǎn)子按逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，則該端為主軸的正端。

內(nèi)、外兩環(huán)叫做萬向結(jié)構(gòu)。所以y軸與z軸叫做方向結(jié)構(gòu)軸。陀螺儀主軸繞y軸旋轉(zhuǎn)，改變其與水平面之間的夾角，通常叫做高度的變化。陀螺儀主軸繞z軸旋轉(zhuǎn)，改變其與地物在平面內(nèi)之相對位置，通常稱為方位的變化。三個軸的交點叫做陀螺儀的中心。陀螺儀的靈敏部(包括轉(zhuǎn)子和內(nèi)外兩環(huán))的重心與陀螺儀中心點重合。采用懸掛帶懸掛陀螺轉(zhuǎn)子組成一個擺，并且將這個擺內(nèi)置在一個圓柱體中組成懸掛式陀螺儀，它可以架設(shè)到全站儀上。

這個擺繞地球子午線擺動，其擺動(叫進動)可以通過一個放在該擺上的小鏡來觀察。并可在懸掛帶無轉(zhuǎn)矩的情況下，通過慢慢旋轉(zhuǎn)經(jīng)緯儀進行跟蹤它（跟蹤方式）。兩個逆轉(zhuǎn)點的進動可以通常過全站儀水平度盤讀出并且可計算出進動中心即真北方向。當(dāng)經(jīng)緯儀視準(zhǔn)軸與進動中心一致時，儀器望遠鏡即照準(zhǔn)真北方向。

陀螺全站儀應(yīng)用領(lǐng)域及價格

1、大型隧道貫通測量

2、地鐵工程測量

3、礦山工程測量

4、導(dǎo)彈發(fā)射瞄準(zhǔn)系統(tǒng)

5、炮兵陣地聯(lián)測

6、建立方位基準(zhǔn)及導(dǎo)航設(shè)備表校等領(lǐng)域

陀螺全站儀結(jié)合了陀螺儀與全站儀功能，主要應(yīng)用于大型工程測量領(lǐng)域，需要高精度，價格也比較昂貴，市面上參考價格不多，至少在幾十萬上下，根據(jù)功能和精度的不同，價格還有波動。

陀螺全站儀使用注意事項

1、對陀螺全站儀要輕拿輕放，避免猛烈沖擊和震動。

2、由于電壓不同，請不要將三芯連接電纜接頭（12V），接在GPx130R3下部的GPx130R3外接電源接頭（6V）上。三芯電纜只能用于連接逆變器和電池（BDC7）。

3、由于電池的容量僅供（對連續(xù)測量）大約3小時使用，所以建議在同一測站上所有的測量工作都結(jié)束后再關(guān)閉電源（陀螺儀的啟動耗電量很大）。

4、測量完及時關(guān)閉機器。

5、在打開和關(guān)閉GPx130R3之前，陀螺必須鎖緊（若能按要有折斷現(xiàn)象）。

6、在從GPx130R3中取出。

7、存放GPx130R3時，鎖緊螺旋必須完全鎖緊，并在鎖緊螺旋上罩上鎖緊扣。

8、在10℃～40℃溫度下給電池充電，溫度越高，充電時間越長。

9、充電時充電器變熱是正常現(xiàn)象。

10、不要用充電器連續(xù)為兩塊以上的電池充電。

陀螺全站儀測量的方位角

陀螺儀軸與望遠鏡光同一豎直面中，所以假想的陀螺儀軸的穩(wěn)定位置通常不與地理子午線重合，二者的夾角稱為儀器常數(shù)，一般用△表示。如果陀螺儀子午線位于地理子午線的東邊，△為正;反之，則為負。儀器常數(shù)△可以在已知方位角的精密導(dǎo)線邊或三角網(wǎng)邊上直接測出來，如圖a所示精密導(dǎo)線邊 CD之地理方位角為Ao.若在 C 點安置陀螺全站儀，通過陀螺運轉(zhuǎn)和觀測可求出CD邊的陀螺方位角 αt,可按下式求出儀器常數(shù): △ =Ao-αt。

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