陀螺全站儀使用培訓

陀螺全站儀使用培訓講解：王博目錄一、陀螺儀的原理二、GYROMAT3000型陀螺儀配件三、GYROMAT3000型陀螺儀操作流程四、注意事項五、內(nèi)業(yè)計算方法一、陀螺儀的原理

1、簡介繞一個支點高速轉(zhuǎn)動的剛體稱為陀螺(top)。通常所說的陀螺是特指對稱陀螺，它是一個質(zhì)量均勻分布的、具有軸對稱形狀的剛體，其幾何對稱軸就是它的自轉(zhuǎn)軸。在一定的初始條件和一定的外在力矩作用下，陀螺會在不停自轉(zhuǎn)的同時，環(huán)繞著另一個固定的轉(zhuǎn)軸不停地旋轉(zhuǎn)，這就是陀螺的旋進(precession)，又稱為回轉(zhuǎn)效應(yīng)(gyroscopiceffect)。陀螺旋進是日常生活中常見的現(xiàn)象，許多人小時候都玩過的陀螺就是一例。2、結(jié)構(gòu)基本上陀螺儀是一種機械裝置，其主要部分是一個對旋轉(zhuǎn)軸以極高角速度旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子裝在一支架內(nèi)；在通過轉(zhuǎn)子中心軸上加一內(nèi)環(huán)架，那么陀螺儀就可環(huán)繞兩軸作自由運動；然后，在內(nèi)環(huán)架外加上一外環(huán)架；這個陀螺儀有兩個平衡環(huán)，可以環(huán)繞三軸作自由運動，上圖就是一個完整的陀螺儀。3、原理陀螺儀被廣泛用于定向是由于它的兩個基本特性：一為定軸性（inertiaorrigidity），另一是進動性（precession），這兩種特性都是建立在角動量守恒的原則下。定軸性當陀螺轉(zhuǎn)子以高速旋轉(zhuǎn)時，在沒有任何外力矩作用在陀螺儀上時，陀螺儀的自轉(zhuǎn)軸在慣性空間中的指向保持穩(wěn)定不變，即指向一個固定的方向；同時反抗任何改變轉(zhuǎn)子軸向的力量。這種物理現(xiàn)象稱為陀螺儀的定軸性或穩(wěn)定性。其穩(wěn)定性隨以下的物理量而改變：1.轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量愈大，穩(wěn)定性愈好；2.轉(zhuǎn)子角速度愈大，穩(wěn)定性愈好。所謂的“轉(zhuǎn)動慣量”，是描述剛體在轉(zhuǎn)動中的慣性大小的物理量。當以相同的力矩分別作用于兩個繞定軸轉(zhuǎn)動的不同剛體時，它們所獲得的角速度一般是不一樣的，轉(zhuǎn)動慣量大的剛體所獲得的角速度小，也就是保持原有轉(zhuǎn)動狀態(tài)的慣性大；反之，轉(zhuǎn)動慣量小的剛體所獲得的角速度大，也就是保持原有轉(zhuǎn)動狀態(tài)的慣性小。進動性當轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時，若外力矩作用于外環(huán)軸，陀螺儀將繞內(nèi)環(huán)軸轉(zhuǎn)動；若外力矩作用于內(nèi)環(huán)軸，陀螺儀將繞外環(huán)軸轉(zhuǎn)動。其轉(zhuǎn)動角速度方向與外力矩作用方向互相垂直。這種特性，叫做陀螺儀的進動性。進動角速度的方向取決于動量矩H的方向(與轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)角速度矢量的方向一致)和外力矩M的方向，而且是自轉(zhuǎn)角速度矢量以最短的路徑追趕外力矩。如右圖。進動方向這可用右手定則判定。即伸直右手，大拇指與食指垂直，手指順著自轉(zhuǎn)軸的方向，手掌朝外力矩的正方向，然后手掌與4指彎曲握拳，則大拇指的方向就是進動角速度的方向。進動角速度的大小取決于轉(zhuǎn)子動量矩H的大小和外力矩M的大小,其計算式為進動角速度ω=M/H。進動性的大小也有三個影響的因素：1.外界作用力愈大，其進動角速度也愈大；2.轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量愈大，進動角速度愈?。?.轉(zhuǎn)子的角速度愈大，進動角速度愈小。二、GYROMAT3000型陀螺儀配件GYROMAT3000是德國DMT公司生產(chǎn)的下置式全自動陀螺全站儀，標稱精度為3秒，實際認定一次定向中誤差為5秒。是當今世界上精度最高，穩(wěn)定性最好的通用陀螺全站儀。GYROMAT3000陀螺儀上至選配的全站儀，可以是1秒或0.5秒級儀器，地測公司選配的是徠卡1201型

1秒級全站儀。二、GYROMAT3000型陀螺儀配件腳架GY3000配原廠專用腳架，上面有圓型對中盤和原水準器。儀器臺上有三個黑色旋緊螺絲。中間為3個架腿閉鎖。儀器箱尺寸：長*寬*高mm460*460*800重量：26kg材質(zhì)：玻璃鋼二、GYROMAT3000型陀螺儀配件充電器GY3000配置了智能充電器，可以適配中歐多個國家的額定電壓，還具備放電功能，大大的延長了電池的使用壽命。其他隨機還配有儀器至電腦數(shù)據(jù)傳輸線、全站儀與陀螺儀連接線，和點上對中所使用的錘球。三、GYROMAT3000型陀螺儀操作流程前期工作：在基點上方安裝三腳架。

用三腳架水泡使三腳架保持水平，同時使腳架上的對中盤大致對中。

將GYROMAT插入三腳架環(huán)中。

將GYROMAT3000和經(jīng)緯儀/陀螺儀之間的數(shù)據(jù)同步傳輸電纜插入電源。

旋轉(zhuǎn)GYROMAT底部螺旋鈕，使用經(jīng)緯儀/陀螺儀的油泡裝置預(yù)先將其調(diào)至水平。

啟動經(jīng)緯儀/陀螺儀，選擇水平調(diào)節(jié)菜單，電子傾角計將指示水平度。

旋轉(zhuǎn)底部三個螺旋鈕盡量將儀器置于水平。將經(jīng)緯儀/陀螺儀調(diào)至200gon(180deg)，通過經(jīng)緯儀/陀螺儀顯示的兩個對立的電子傾角來進行此項操作。

用機械測錘或光學中心系統(tǒng)將儀器置于三腳架下基點中央。

將儀器放置在中心后需再次調(diào)整儀器水平位置。

退出經(jīng)緯儀/陀螺儀的水平調(diào)節(jié)菜單，選擇測量菜單。

三、GYROMAT3000型陀螺儀操作流程儀器操作啟動GYROMAT3000

MeasuringMenu1StartMeasurem?點擊開關(guān)ON/OFF

鍵。啟動后儀器會進行

自檢。自檢成功后GYROMAT3000就可開始進行測量。三、GYROMAT3000型陀螺儀操作流程點擊開始/進入START/ENTER鍵，GYROMAT3000開始測量。

請首先檢查顯示的當?shù)鼐暥取?/p>

如果當?shù)鼐暥蕊@示正確請繼續(xù)點擊開始/進入START/ENTER鍵。

否則按上翻SCROLLUP或下翻SCROLLDN并輸入新值。實際數(shù)據(jù)標記序號即顯示。

在自動增長模式下，數(shù)據(jù)標記序號從1開始排列。

點擊開始/進入START/ENTER鍵顯示實際目標數(shù)字。實際目標數(shù)字即顯示。

在自動增長模式下，目標數(shù)字比標記序號大1。

點擊開始/進入START/ENTER鍵繼續(xù)。GYROMAT3000會啟動內(nèi)部CCD探測器。

根據(jù)實際運用你可以選擇三種測量模式。

點擊開始/進入START/ENTER鍵進入測量模式1三、GYROMAT3000型陀螺儀操作流程

現(xiàn)在內(nèi)部陀螺儀開始旋轉(zhuǎn)并開始對北方進行預(yù)取向。

幾分鐘后開始對帶零位的測定。

幾分鐘后帶零位即顯示。

陀螺儀開始阻尼振蕩。

幾分鐘后陀螺儀整合啟動。

大約十分鐘內(nèi)部陀螺儀關(guān)閉。

點擊開始/進入START/ENTER鍵顯示儀器的北偏差儀器的北偏差度即顯示

點擊開始/進入START/ENTER鍵啟動經(jīng)緯儀/陀螺儀然后用經(jīng)緯儀/陀螺儀的望遠鏡（I面）瞄準目標點。

點擊開始/進入START/ENTER鍵首次望遠鏡定位數(shù)據(jù)將被GYROMAT3000獲取。三、GYROMAT3000型陀螺儀操作流程現(xiàn)在再次用經(jīng)緯儀/陀螺儀的望遠鏡瞄準目標點。?點擊開始/進入START/ENTER鍵，第二次望遠鏡定位數(shù)據(jù)將被GYROMAT3000獲取。望遠鏡第一次和第二次定位的水平角度可能有微小差異。將望遠鏡換至對立面（II面）。用經(jīng)緯儀/陀螺儀的望遠鏡瞄準目標點。?點擊開始/進入START/ENTER鍵，第三次望遠鏡定位數(shù)據(jù)將被GYROMAT3000獲取。再次將經(jīng)緯儀/陀螺儀的望遠鏡瞄準目標點。?點擊開始/進入START/ENTER鍵，第四次望遠鏡定位數(shù)據(jù)將被GYROMAT3000獲取。望遠鏡第三次和第四次定位的水平角度幾乎一樣但跟第一次和第二次定位相差大約200度（180度）。最后，方位角即顯示。?點擊開始/進入START/ENTER鍵進入陀螺儀測量的文字評論菜單三、GYROMAT3000型陀螺儀操作流程如果想改變目前的文本/評論點擊上翻SCROLLUP或下翻SCROLLDN鍵。?否則點擊開始/進入START/ENTER鍵，進入經(jīng)緯儀/陀螺儀測量的文字/評論菜單。?如果想改變目前的文本/評論點擊上翻SCROLLUP或下翻SCROLLDN鍵。?否則點擊開始/進入START/ENTER鍵繼續(xù)。.?如果在目前的測量點有多余一個目標，請點擊上翻SCROLLUP或下翻SCROLLDN鍵進入“多目標模式”并繼續(xù)經(jīng)緯儀/陀螺儀操作。?否則點擊開始/進入START/ENTER鍵結(jié)束測量。測量完成，測量數(shù)據(jù)即儲存。?點擊開始/進入START/ENTER鍵GYROMAT3000會開始下一次測量。§建議在新測量點新安裝儀器后，將第一次陀螺儀測量作為“形式測量”。§控制水平度并在第一次“形式測量”后將儀器放置在中央，如有需要進行調(diào)整?！煸凇靶问綔y量”后重復5至10次（最多）陀螺儀測量并計算方位角度標準差。四、注意事項溫度告警：在測量過程中，一旦儀器溫度變化超過“環(huán)境模式”設(shè)定的一定容忍極限，處理器將顯示“溫度警告”信息。測量數(shù)據(jù)中有兩種溫度改變值（DTempB和DTempG）測量環(huán)境溫度，每次測量，DTempB在帶零位確定步驟進行，DTempG在陀螺儀整合步驟中進行。

為實現(xiàn)具體測量精度，儀器溫度需適應(yīng)周圍溫度并在￡±5°C容忍限度之內(nèi)。四、注意事項

偏移警告

在測量過程中，一旦儀器振動中心點偏移超過“環(huán)境模式”設(shè)定的一定容忍極限，處理器將顯示“偏移警告”信息。測量數(shù)據(jù)中有兩種偏移值（DB和DG）測量偏移度，每次測量，DB在帶零位確定步驟進行，DG在陀螺儀整合步驟中進行。以下可導致偏移警告：

機械撞擊或振動引起的陀螺儀磁帶彈性效果不恰當?shù)臏囟日{(diào)整測量過程改變儀器位置基座移動干擾GYROMAT3000錯位輸入錯誤緯度值

出現(xiàn)偏移警告，需謹慎對待測量結(jié)果。如必要可重新進行測量。四、注意事項電池報警GYROMAT3000開啟后會立即自動檢查當前電池容量。電池警告：主電池電量低電池警告：陀螺儀電池電量低一旦電池容量小于一定值，儀器會發(fā)出以上信息警告，GYROMAT3000將會自動關(guān)機。此情況下需立即為電池充電。四、注意事項運輸及儲藏說明GYROMAT3000包含貴重光學和機械組件。謹慎使用對于保持良好操作性和精確性非常重要。請避免對儀器的機械性影響如撞擊或振蕩。為確保安全運輸，儀器應(yīng)小心安放在運輸裝置中直立（豎直）運輸。同時使用兩側(cè)夾具固定運輸裝置，確保頂部處于標記位置?？者\后需對儀器做壓力補償。開啟運輸裝置前減壓閥需啟動。為避免長期儲存的侵蝕效應(yīng)，需對每個GYROMAT3000運輸裝置進行空氣濕度檢測。一旦相對濕度超過50%，應(yīng)在裝置內(nèi)放入干燥劑。四、地物的繪制與編輯接下來就是細碎的，雜亂的，不好分辨的地物，這時一考經(jīng)驗記憶力，二靠草圖、三靠實測人員回憶。地物成完后刪掉地物點四、地物的繪制與編輯將地物和地形文件粘貼到一起，如圖中所示將廠區(qū)用閉合曲線圍起來，使用命令“等高線”---“等高線修剪”---“切除指定區(qū)域內(nèi)等高線”即可。四、地物的繪制與編輯再使用“切除指定兩線間等高線命令”四、地物的繪制與編輯集中地介紹下地物的畫法點狀地物：選中圖例直接點高程點線狀地物：先畫線在選擇T或N面狀地物：直接圈邊界陡崖、斜坡：畫好坡頂線與坡底線，然后按照提示依次選取后自動生成樓梯畫法：先畫兩條平行線，然后按U字形選取個點。再