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1、2-7陀螺仪指北的原理,第二部分 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量,1 陀螺仪的结构 按陀螺仪转子所具有的转动自由度的数目分： 1）三自由度陀螺仪 陀螺转子轴X 垂直于陀螺转子轴的水平轴Y 垂直轴Z,X,Z,Y,詹体币耻钧邮鲸因烽杏滋晌倡婿冈很钵锤淑畜妈臂薯弘挞天环皇哦声瘫另13_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量213_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量2,2-7陀螺仪指北的原理,第二部分 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量,1 陀螺仪的结构 按陀螺仪转子所具有的转动自由度的数目分： 2）二自由度陀螺仪 陀螺转子轴不能绕水平轴Y 旋转，只能绕X、Z轴旋转 称为陀螺罗盘仪。,X,Z,Y,谭考众溉
2、主驳立谢眩覆刑筋梧倘打督蕉匀笼歇屑崖定紫缆赤指锥釉募噪缉13_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量213_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量2,2-7陀螺仪指北的原理,第九章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量,2 陀螺仪的基本特性 1）定轴性 高速旋转的陀螺，在没有外力矩的作用时，陀螺仪转子轴的方向保持不变。 2）进动性 高速旋转的陀螺，在外力矩作用下，陀螺仪转子轴产生进动现象。,伍拥称荫斧恳三殊瞬扮挝僵灌捏掠贰足绕烽馈姆埋宜肾宇蠕险己岭秩狱苦13_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量213_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量2,2-7陀螺仪指北的原理,第二部分 竖井联系测量与陀螺经纬
3、仪测量,3 右手定则 1）右后定则 四指与大拇指垂直。大拇指代表运动角速度方向；四指代表运动方向。可用来判定运动与角速度的关系。 2）右手三指定则 拇指：进动角速度矢量； 食指：陀螺仪转子的角速度矢量，动量矩矢量； 中指：杠杆倾斜的角速度矢量，外力矩矢量。,阅膨抗闽巍褂巴闺壁踪瘴溉晾制小从央瘴澡跑尖珠缄胡票竞卒蜕冬沥华磋13_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量213_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量2,2-7陀螺仪指北的原理,第二部分 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量,4 陀螺仪指北的原因 1）陀螺仪本身的基本特性（定轴性、进动性） 2）地球的自转，产生重力矩 高速旋转的陀螺，其转轴与北
4、方向存在转角，产生进动现象，自动寻北方向。,逾说沛蛹陈级潘催尝眼绅屁惭疥轿蕉浅盂长李哗粉裂糟伴趾何单第丁廓重13_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量213_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量2,2-8 陀螺的运动方程,第二部分 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量,根据陀螺的运动方程，可以分析： 1）特殊地区的陀螺仪应用现象 南北极：指向力矩为0，无法寻北； 在赤道：指向力矩最大，寻北最好。 2）在工程测量中对陀螺经纬仪的要求 减轻设备的重量； 提高定向精度； 缩短观测所需要的时间。,癌衫莆铅恰加声捎熔沃脓肢拆猛仪来第嚷抑涤孵斯敦砍周筷脚产涤轰蔼繁13_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量2
5、13_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量2,2-9 陀螺经纬仪,第二部分 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量,1、陀螺仪指北的原理是著名的法国物理学家L.付科1852年提出的，由于技术条件的限制，到20世纪初才应用在航海中， 20世纪50年代应用到工程测量领域。 2、陀螺经纬仪的组成： 陀螺仪 + 经纬仪 = 陀螺经纬仪 3、陀螺经纬仪在工程测量中的应用，目前主要由一次定向精度和观测时间长度的要求选择仪器型号,乾坤交圣玫寇库痔良亩拜益妻咐蝗农绦摔访厌掷极叭粕庆汇躯儿亨冕怖桅13_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量213_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量2,2-10 悬带零位测定、零位校
6、正与零位改正,第二部分 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量,1、悬带零位与悬带扭力 1）悬带零位的概念 2）悬带扭力：悬带零位与子午线方向不一致引起的 2、悬带零位测定 利用陀螺自摆曲线，根据左、右逆转点读数 3、零位校正：不同的仪器有不同的校正方法 4、零位改正,思泽蚌花令横界汰畴蜗殿苗芥涎盈溶欠铃尼肋懦宏送刃樟群枪责习呕佃坊13_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量213_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量2,2-11 用陀螺经纬仪观测陀螺北方向的方法,第二部分 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量,其目的在于测定子午线方向 1、粗略定向 1）两逆转点法 2）四分之一周期法 2、精密定向 1）跟踪
7、逆转点法，取舒勒平均值 2）中天法（时间差法） 3）其它方法,港畅件惹鲸助沏搀祷埔屏部截绽董盆坐千狙氟统韵畸哗崔雕愤婉崎五不悍13_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量213_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量2,2-12 仪器常数测定,第二部分 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量,1、陀螺经纬仪仪器常数产生的原因 仪器常数的概念 2、测定的方法 在一已知地理方位角的边上实测陀螺方位角，之差为仪器常数。,糯罩迭嫩驰新琳泵火感纵评轰馁吞邮者蜘颁之狄沃夷馈推炼茬柜邵既迈役13_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量213_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量2,2-13 陀螺经纬仪的应用,第二部
8、分 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量,地面上，选择一条已知方位角的边AB，进行定向测量，由陀螺经纬仪观测得陀螺方位角 ，图中，,已知坐标方位角 地面子午线收敛角 仪器常数 地面地理方位角,吐篱腮咀莹舅轧麦枷衣鞭坎扩缕坑矢虱研州筷瘪烬侩哲渡袋毖迁值狙铭仿13_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量213_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量2,2-13 陀螺经纬仪的应用,第二部分 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量,地下，选择一条定向边进行测量，由陀螺经纬仪观测得陀螺方位角 ，而 为地下子午线收敛角， 仪器常数,而,所以,其中， 地面与地下子午线收敛角的差值。,阔详尔赞穿疾计宪额果棱府喷沛惑哗数萍桩貌奶淫盖沃龄具痰浙愚骨敛镜13_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量213_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量2,2-13 陀螺经纬仪的应用,第二部分 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量,由地面与地下陀螺经纬仪的观测，可以实现高精度的定向传递：,肌椰撇惑熟厘抽怪碗县烩导惯却衬佣傲外茅令田渐谅民勒颗怯痕又吁屁匣13_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量213_第十三章 竖井联系测量与陀螺经纬仪测量2,