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一種基于陀螺經(jīng)緯儀的超短基線磁偏角測量方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于陀螺經(jīng)緯儀的超短基線磁偏角測量方法，其主要技術(shù)特點(diǎn)是：在觀測基線主測點(diǎn)和副測點(diǎn)上分別架設(shè)地磁經(jīng)緯儀和陀螺經(jīng)緯儀，分別對中整平后相互用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)對方，鎖定地磁經(jīng)緯儀和陀螺經(jīng)緯儀的望遠(yuǎn)鏡不動(dòng)；將地磁經(jīng)緯儀和陀螺經(jīng)緯儀的望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸作為觀測基線大地方位角和磁偏角測量的瞄準(zhǔn)方向；測定觀測基線的大地方位角α；測定觀測基線的磁方位角αm；計(jì)算觀測基線的磁偏角D。本發(fā)明采用地磁經(jīng)緯儀和陀螺經(jīng)緯儀相互對瞄的方法，極大減小了對中誤差，降低了觀測基線的長度要求，更加適用于在面積狹小、有效視距不足的海島礁上進(jìn)行磁偏角測量，保證了測量精度，有效地解決了超短基線的磁偏角測量難題。
【專利說明】一種基于陀螺經(jīng)緯儀的超短基線磁偏角測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于海洋測量【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種基于陀螺經(jīng)緯儀的超短基線磁偏角測
量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在海島礁上進(jìn)行磁偏角測量是海洋測量的重要內(nèi)容。國家地震局《中國地磁圖野外觀測規(guī)范及其實(shí)施細(xì)則2003》要求，陸上流動(dòng)地磁測量的觀測基線應(yīng)大于200m，采用差分GPS進(jìn)行真方位角測量。在陸上進(jìn)行磁偏角測量時(shí)，保證觀測基線大于200m不難實(shí)現(xiàn)，但在海島礁上進(jìn)行測量時(shí)則難以實(shí)現(xiàn)。這是由于我國多數(shù)海島礁面積狹小，地形落差大、植被茂密，通視距離一般難以達(dá)到200m以上。當(dāng)觀測基線短于200m時(shí)究竟采取何種測量技術(shù)，是磁偏角測量面臨的新問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于陀螺經(jīng)緯儀的超短基線磁偏角測量方法，解決觀測基線短于200m時(shí)的磁偏角測量問題。
[0004]本發(fā)明解決現(xiàn)有的技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種基于陀螺經(jīng)緯儀的超短基線磁偏角測量方法，包括以下步驟:
[0006]步驟1，在觀測基線的主測點(diǎn)上架設(shè)地磁經(jīng)緯儀，在觀測基線的副測點(diǎn)上架設(shè)陀螺經(jīng)緯儀，分別對中整平后相互用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)對方，指揮對方觀測員左右移動(dòng)經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部，使對方望遠(yuǎn)鏡里十字絲與地上的測量標(biāo)志完全位于一個(gè)垂直平面內(nèi)，鎖定地磁經(jīng)緯儀和陀螺經(jīng)緯儀的望遠(yuǎn)鏡不動(dòng)；
[0007]步驟2，根據(jù)步驟I已確定的地磁經(jīng)緯儀和陀螺經(jīng)緯儀的望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸，作為觀測基線大地方位角和磁偏角測量的瞄準(zhǔn)方向；
[0008]步驟3，保持主測點(diǎn)上的地磁經(jīng)緯儀固定不動(dòng)，開啟副測點(diǎn)上的陀螺經(jīng)緯儀，按照陀螺經(jīng)緯儀操作方法測定觀測基線的大地方位角α ；
[0009]步驟4，保持副測點(diǎn)上的陀螺經(jīng)緯儀固定不動(dòng)，開啟主測點(diǎn)上的地磁經(jīng)緯儀，按照地磁經(jīng)緯儀操作規(guī)程測定觀測基線的磁方位角απ ;
[0010]步驟5，根據(jù)步驟3和步驟4的測量結(jié)果，按照下式計(jì)算觀測基線的磁偏角D，即D
=a_am。
[0011]而且，所述的陀螺經(jīng)緯儀采用GT3H型陀螺經(jīng)緯儀。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0013]本發(fā)明采用地磁經(jīng)緯儀和陀螺經(jīng)緯儀相互對瞄的方法，極大減小了對中誤差，降低了觀測基線的長度要求，更加適用于在面積狹小、有效視距不足的海島礁上進(jìn)行磁偏角測量，保證了測量精度，有效地解決了超短基線的磁偏角測量難題。同時(shí)也適用于GNSS方法無法使用的其它場合，比如造船廠和飛機(jī)制造廠的車間廠房、地下隧道或洞庫等。【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的測量原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述。
[0016]一種基于陀螺經(jīng)緯儀的超短基線磁偏角測量方法，是針對陸上流動(dòng)地磁測量方案(基于GNSS的磁偏角測量方法)存在的問題，提出的一種以陀螺經(jīng)緯儀進(jìn)行磁偏角測量的新思路。下面對本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行說明:
[0017]我們對陸上流動(dòng)地磁測量方案進(jìn)行分析:設(shè)觀測基線長度為S，對中誤差為Λ，則由儀器對中誤差導(dǎo)致的大地方位角誤差為:
[0018]m = + X 206265
[0019]由于海島礁測量時(shí)風(fēng)大霧大，不論采用光學(xué)對點(diǎn)還是垂球?qū)χ校罱K的對中誤差一般為5mm，據(jù)此計(jì)算大地方位角觀測誤差見表1。
[0020]表1、大地方位角觀測誤差計(jì)算表(對中誤差5_)
[0021]
【權(quán)利要求】
1.一種基于陀螺經(jīng)緯儀的超短基線磁偏角測量方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟1，在觀測基線的主測點(diǎn)上架設(shè)地磁經(jīng)緯儀，在觀測基線的副測點(diǎn)上架設(shè)陀螺經(jīng)緯儀，分別對中整平后相互用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)對方，指揮對方觀測員左右移動(dòng)經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部，使對方望遠(yuǎn)鏡里十字絲與地上的測量標(biāo)志完全位于一個(gè)垂直平面內(nèi)，鎖定地磁經(jīng)緯儀和陀螺經(jīng)緯儀的望遠(yuǎn)鏡不動(dòng)； 步驟2，根據(jù)步驟I已確定的地磁經(jīng)緯儀和陀螺經(jīng)緯儀的望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸，作為觀測基線大地方位角和磁偏角測量的瞄準(zhǔn)方向； 步驟3，保持主測點(diǎn)上的地磁經(jīng)緯儀固定不動(dòng)，開啟副測點(diǎn)上的陀螺經(jīng)緯儀，按照陀螺經(jīng)緯儀操作方法測定觀測基線的大地方位角α ； 步驟4，保持副測點(diǎn)上的陀螺經(jīng)緯儀固定不動(dòng)，開啟主測點(diǎn)上的地磁經(jīng)緯儀，按照地磁經(jīng)緯儀操作規(guī)程測定觀測基線的磁方位角απ; 步驟5，根據(jù)步驟3和步驟4的測量結(jié)果，按照下式計(jì)算觀測基線的磁偏角D，即D =α - α mο
2.根據(jù)權(quán)利要求所述的一種基于陀螺經(jīng)緯儀的超短基線磁偏角測量方法，其特征在于:所述的陀螺經(jīng)緯儀采用GT3H型陀螺經(jīng)緯儀。
【文檔編號】G01C1/00GK103852058SQ201410053881
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月18日
【發(fā)明者】任來平, 歐陽永忠, 吳太旗, 李凱鋒, 陸秀平, 黃賢源, 鄧凱亮, 王耿峰 申請人:中國人民解放軍92859部隊(duì)