陀螺定向内业研究和处理探究

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1、陀螺定向内业研究和处理探究　　摘要：为了提高陀螺定向内业数据处理的效率，提高计算的准确度，本文利用VB对陀螺定向内业数据处理进行程序设计，并利用已测数据进行检验，最终得到稳定可用的陀螺内业处理系统。关键词：陀螺定向；数据处理；系统研究；中图分类号：V241.5文献标识码：A文章编号：0前言随着人们对陀螺仪的认识水平、研究水平及制造水平的提高，它的应用领域正在得到不断的拓展。。陀螺仪定向以其精度高、速度快、效率高、不占用井筒时间等特点早已被广泛地应用于矿山、城市、交通、森林等工程测量中。然而若能较熟悉地进行陀螺仪定向的观测，合理的对测量所得数据进行分析与处理，就能多、快、好传省

2、地完成测量工作。传统的数据处理方法数据量大，费时、费力、容易出错，所以陀螺定向内业处理系统的研究很重要。1陀螺经纬仪的工作原理8高速旋转的物体的旋转轴，对于改变其方向的外力作用有趋向于铅直方向的倾向。而且，旋转物体在横向倾斜时，重力会向增加倾斜的方向作用，而轴则向垂直方向运动，就产生了摇头的运动（岁差运动）。当陀螺经纬仪的陀螺旋转轴以水平轴旋转时，由于地球的旋转而受到铅直方向旋转力，陀螺的旋转体向水平面内的子午线方向产生岁差运动。当轴平行于子午线而静止时可加以应用。2陀螺仪内业数据处理方法2.1在地面已知边上测定仪器常数由于陀螺仪轴衰减微弱的摆动系数保持不变，故其摆动的平均位

3、置可以认为是假想的陀螺仪轴的稳定位置。实际上，因为陀螺仪轴与望远镜光轴及观测目镜分划坂零线所代表的光轴通常不在同一竖直面中，所以假想的陀螺仪轴的稳定位置通常不与地理子午线重合。二者的夹角称为仪器常数，一般用表示。如果陀螺仪子午线位于地理子午线的东边，为正；反之，则为负。可按下式求出仪器常数：(2-1)2.2在井下定向边上测定陀螺方位角井下定向边的长度应大于50m,则定向边的地理方位角A为：A=(2-2)2.3仪器上井后重新测定仪器常数仪器上井后，应在已知边上重新测定仪器常数2—3次。前后两次测定的仪器常数，互差应小于。然后求出仪器常数的最或值，并按白塞尔公式来评定一次测定中误

4、差。式中n为测定仪器常数的次数。2.4求算子午线收敛角8一般地面精密导线边或三角网边已知的是坐标方位角，需要求算的井下定向边，也是要求出其坐标方位角。而不是地理方位角A。因此还需要求算子午线收敛角。地理方位角和坐标方位角的关系为：（2-3）子午线收敛角γ0的符号可由安置仪器点的位置来确定，即在中央子午线以东为正，以西为负；其值可根据安置仪器点的高斯平面坐标求得。2.5求算井下定向边的坐标方位角由式（2-1）（2-2）可得：（2-4）井下定向边的坐标方位角则为：（2-5）式中——仪器常数的平均值。若将式（2-4）之仪器常数值代入上式，则可写出：（2-6）其中，表示地面和井下安置

5、陀螺仪地点的子午线收敛角的差数，可按下式求得：（2-7）式中的单位为s；；为当地的纬度；和为地面和井下定向点的横坐标（km）。3程序设计3.1VB6.0简介8“Visual”的意思是“可视的”，指的是开发图形用户界面的方法，使用者不需要编写大量代码去描述界面元素的外观和位置，而只要把预先建立的对象放到屏幕上即可。“可视的Basic”听起来可能抽象了点，但实际上它确是最形象的叫法，用户只要看到它的界面就会明白，实际上无需编程，就可以完成许多编程步骤。3.2子午线收敛角的计算子午线收敛角的计算公式如下：（3-1）式中以分为单位，点的横坐标，系数，以坐标x为引数由表查去系数部分程序

6、代码为：PrivateSubCommand1_Click()x=Text1.Texty=Text2.TextSelectCasex100Case1k=0.0085+0.000085*(x-100)Case2k=0.017+0.000085*(x-200)……………例如：将坐标x=4595840.392,y=21519302.075带入程序计算显示如下：图1角计算Fig.1AngleCalculation83.3仪器常数及其中误差在井上，仪器常数是通过测线地理方位角与测线陀螺方位角计算得出其公式为：（3-2）一般在井上仪器常数都要观测3-6次并求其平均数得出井下定向时的仪器常

7、数求仪器常数一测回中误差的公式为：（3-3）部分程序代码为：T=Round((Left(xlsheet.Cells(6,2),3)+Mid(xlsheet.Cells(6,2),5,2)/60+Mid(xlsheet.Cells(6,2),8,2)/3600+xlsheet.Cells(8,2)/60),4)xlsheet.Cells(10,2)=Tdt=T-xlsheet.Cells(5,7)du=Int(dt)fen=(dt-du)*60miao=(fen-Int(fen))*60xlsheet.C