基于光纤陀螺的即插即用式全站仪定向方第32卷第6期2011年6月仪器仪表ChineseJournalofScientificInstrumentV01.32NO.6Jun.2011基于光纤陀螺的即插即用式全站仪定向方法术于先文，薛红琳(1东南大学交通学院南京210096;2江苏省土地勘测规划院南京210024)摘要:针对全站仪视准轴与光纤陀螺轴问存在集成误差角和光纤陀螺零偏问题，提出了一种即插即用H系统误差自动抵偿的光纤陀螺/全站仪组合定向方法.在工作现场，光纤陀螺通过锁紧装置连接到全站仪望远镜上，利用全站仪望远镜可分别在竖直和水平方向精确转动的特点,带动光纤陀螺到东向，西向，东向抵偿位置，西向抵偿4个位置做静态观测•这4组观测值代人一个简单公式即可计算出全站仪视准轴方位角•该方法的锁紧装置简单,集成精度要求低，光纤陀螺零偏和集成误差对方位角的影响基本被消除.仿真表明,在不利情况下，定向系统谋差可控制在1以内.关键词:光纤陀螺;全站仪定向;集成课差;即插即用中图分类号:P24文献标识码:A国家标准学科分类代码:420.60Plug?-and?-playorientationmethodofTSbasedonFOGYuXianwen,XueHonglin(JSchoolofTransportation,SoutheastUniversity,Nong210096,China;2JiangsuInstituteofLandSurveyingandPlanning,Nanjing210024,China)Abstract:AimingattheinflueneeofthebiasoflFOGandtheintegrationerrorbetweenTSandFOGonazimuthangle5aplug—and—playmethodforaccuratelyorientingtotalstation(TS)basedonfiberopticgyro(FOG)isproposed.TheFOGisfixedonthetelescopeoftheTSwithalockingdeviceinactualsurveyinglocale^andtheFOGmakes4staticsurveysintheeastposition.thewestposition.theeastcompensatoryposi-tionandthewestcompensatoryposi一tion,respectively.Withtheobservationdata?theaz-imuthangleofTScollimationaxiscanbeinferredthroughabriefformula.Ournewmethodhas-thefollowingadvantagesthatthelockingdeviceissimpleandtherequirementofinte——gra-tionprecisionislow;andtheinfluenceofthebiasofFOGandtheintegrationerrorbetweenTSand-FOGontheazimuthanglehasbeeneffectivelysuppressed.Numericalsimulationshowsthat-eveninunfavorablecasesthesystemorientationerrorisexpectedtobewithin1.Keywords:fiberopticgyro;orientationoftotalstation;integrationerror;plugandplay1引言定向是测量工作的一个重要步骤，通常的做法是在个控制点上架设全站仪(或经纬仪)后视另外一个控制点來实现•这就要求，任何一个控制点都必须与另一个控制点通视，同时还要保持一定的距离以满足定向精收稿日期:2010-08Re-ceivedDate:2010-08基金项冃:江苏省测绘科研项冃(JSCHKY201001)资助度要求•然而，在进行矿山，隧道等地下测量时，只用后视另一控制点定向一般难以满足定向精度要求,通常需要借助陀螺定向来控制定向误差积累…•于是，陀螺经纬仪，陀螺全站仪相继研制成功并得到应用.近些年来,GPS定位技术在城镇控制测量中的应用越来越广泛•但为了实现后期碎部测量定向,必须使GPS控制点能相互通视，这给木来就在城镇区域实现精1410仪器仪表第32卷密定位困难的GPS控制点布设带来了更大的难度，也使得GPS定位技术所具有的控制点间不需要通视的优势没有得到发挥•因此，实际工作迫切需要一种简便可行的定向方法,实现在只有一个控制点的情况下就可以完成角秒级的全站仪定向.现有的陀螺经纬仪，陀螺全站仪虽能满足上述要求，但设备笨重且价格昂贵，该类仪器的仪器常数标定和定向的操作过程也较为复杂，更为主要的是现有全站仪没有得到充分利用,这都使得其难以在普通测绘工作中应用推广.光纤陀螺(FOG)具有结构简单，价格低廉，启动时间短等优点,国内外很多相关单位均很重视光纤陀螺寻北方面的应用研究，成果多集中在军事武器装备方面……•近些年来,光纤陀螺在民用寻北方面的应用研究发展迅速，已成功应用于航海，竖井斜度测量等领域文献［14］提出了一种具有安装误差抵偿功能的光纤陀螺/全站仪组合定向方法，首次将光纤陀螺应用到了测量定向研究中•然而，该方法对设备的组装精度要求较高，加工起来具有一定难度...