陀螺仪定向原理与索佳GPX介绍.pdf

陀螺仪定向原理 与索佳GPX介绍 徐忠阳 目录 方位角定义与测量方法 陀螺仪定向原理与使用 索佳GPxX系列全站式陀螺仪特点简介 1. 方位角的定义与测量方法 1.1 真北、磁北和坐标北 方位角（azimuth ）是指从某一点的指北方向线算起，按顺时针方 向至某目标点的方向线之间的水平夹角。 从真子午线算起的称之为“真方位角”； 从磁子午线算起的称之为“磁方位角”； 从坐标系中的纵线算起的称之为“坐标方位角”。 1. 方位角的定义与测量方法 1.2 不同方位角的测量方法 方位角 环境要求 天气要求 精度 速度 已知点 陀螺仪 真北 无 无 好 快 不需要 GPS RTK 坐标北 有 无 低 快 需要 GPS 静态 坐标北 有 无 好 慢 需要 后视定向 坐标北 有 有 好 快 需要 天文观测 真北 有 有 好 慢 不需要 指北针 磁北 无 无 低 快 不需要 2. 陀螺仪定向原理与使用方法 内容目录 陀螺仪的特性 陀螺仪的定向原理 陀螺仪的分类 陀螺仪的基本结构 陀螺仪的操作 陀螺仪定向作业流程 2. 陀螺仪定向原理与使用方法 2.1 陀螺仪的定轴性、进动性 陀螺仪是根据自由陀螺(在不受外力作用时，具有三个自由度的陀螺仪) 的原理制造而成的。 自由陀螺仪具有以下两个基本特性：定轴性、进动性。 2. 陀螺仪定向原理与使用方法 2.1 陀螺仪的定轴性、进动性 （1）定轴性 陀螺轴在不受外力作用时，它的方向始终指向初始恒定方向； （2 ）进动性 陀螺轴在受到外力作用时，将产生非常重要的效应－“进动” 。 2. 陀螺仪定向原理与使用方法 2.1 陀螺仪的定轴性、进动性 如右下图，左端为一可转动的陀螺，右端为一可移动的悬重。 当调节悬重的位置使杠杆水平时，可以看到陀螺转动后，其轴线的方 向 始终保持不变，即可验证定轴性。 当将悬重向左移动一小段距离，即相当于陀螺轴受到一个向下的作用 力时，陀螺转动后，杠杆将保持水平，但将在水平面上作逆时针方向 的转动； 同理，将悬重右移一小段距离，即陀螺轴 受到一个向上的作用力时，陀螺转动后， 杠杆仍保持水平，但将在水平面上作顺时