陀螺全站仪使用培训.ppt

陀螺全站仪使用培训讲解:王博目录?一、陀螺仪的原理?二、 GYROMAT3000 型陀螺仪配件?三、 GYROMAT3000 型陀螺仪操作流程?四、注意事项?五、内业计算方法一、陀螺仪的原理?1、简介?绕一个支点高速转动的刚体称为陀螺(top) 。通常所说的陀螺是特指对称陀螺,它是一个质量均匀分布的、具有轴对称形状的刚体,其几何对称轴就是它的自转轴。?在一定的初始条件和一定的外在力矩作用下,陀螺会在不停自转的同时, 环绕着另一个固定的转轴不停地旋转,这就是陀螺的旋进(precession) ,又称为回转效应(gyroscopic effect) 。陀螺旋进是日常生活中常见的现象,许多人小时候都玩过的陀螺就是一例。 2、结构基本上陀螺仪是一种机械装置,其主要部分是一个对旋转轴以极高角速度旋转的转子,转子装在一支架内;在通过转子中心轴上加一内环架, 那么陀螺仪就可环绕两轴作自由运动;然后,在内环架外加上一外环架;这个陀螺仪有两个平衡环,可以环绕三轴作自由运动,上图就是一个完整的陀螺仪。?3、原理?陀螺仪被广泛用于定向是由于它的两个基本特性:一为定轴性( inertia or rigidity ),另一是进动性( precession ),这两种特性都是建立在角动量守恒的原则下。?定轴性?当陀螺转子以高速旋转时,在没有任何外力矩作用在陀螺仪上时,陀螺仪的自转轴在惯性空间中的指向保持稳定不变,即指向一个固定的方向;同时反抗任何改变转子轴向的力量。这种物理现象称为陀螺仪的定轴性或稳定性。其稳定性随以下的物理量而改变: ? ,稳定性愈好; ? ,稳定性愈好。?所谓的“转动惯量”,是描述刚体在转动中的惯性大小的物理量。当以相同的力矩分别作用于两个绕定轴转动的不同刚体时,它们所获得的角速度一般是不一样的,转动惯量大的刚体所获得的角速度小,也就是保持原有转动状态的惯性大;反之,转动惯量小的刚体所获得的角速度大,也就是保持原有转动状态的惯性小。?进动性?当转子高速旋转时,若外力矩作用于外环轴,陀螺仪将绕内环轴转动;若外力矩作用于内环轴,陀螺仪将绕外环轴转动。其转动角速度方向与外力矩作用方向互相垂直。这种特性,叫做陀螺仪的进动性。进动角速度的方向取决于动量矩 H的方向(与转子自转角速度矢量的方向一致)和外力矩 M的方向,而且是自转角速度矢量以最短的路径追赶外力矩。如右图。?进动方向?这可用右手定则判定。即伸直右手,大拇指与食指垂直,手指顺着自转轴的方向,手掌朝外力矩的正方向,然后手掌与 4指弯曲握拳,则大拇指的方向就是进动角速度的方向。?进动角速度的大小取决于转子动量矩 H的大小和外力矩 M的大小,其计算式为进动角速度ω=M/H 。?进动性的大小也有三个影响的因素: ? ,其进动角速度也愈大; ? ,进动角速度愈小; ? ,进动角速度愈小。?二、 GYROMAT3000 型陀螺仪配件? GYROMAT3000 是德国 DMT 公司生产的下置式全自动陀螺全站仪,标称精度为3秒,实际认定一次定向中误差为 5秒。是当今世界上精度最高,稳定性最好的通用陀螺全站仪。 GYROMAT3000 陀螺仪上至选配的全站仪,可以是 1 秒或 秒级仪器,地测公司选配的是徕卡 1201 型 1 秒级全站仪。?二、 GYROMAT3000 型陀螺仪配件?脚架? GY3000 配原厂专用脚架,上面有圆型对中盘和原水准器。?仪器台上有三个黑色旋紧螺丝。?中间为 3个架腿闭锁。?仪器箱?尺寸: ?长*宽*高 mm ? 460 * 460 * 800 ?重量: ? 26kg ?材质: ?玻璃钢 9 ?二、 GYROMAT3000 型陀螺仪配件?充电器? GY3000 配置了智能充电器,可以?适配中欧多个国家的额定电压,还具备放电功能,大大的延长了电池的使用寿命。?其他?随机还配有仪器至电脑数据传输?线、全站仪与陀螺仪连接线,和?点上对中所使用的锤球。三、 GYROMAT3000 型陀螺仪操作流程§前期工作: §在基点上方安装三脚架。??§用三脚架水泡使三脚架保持水平,同时使脚架上的对中盘大致对中。??§将 GYROMAT 插入三脚架环中。??§将 GYROMAT 3000 和经纬仪/陀螺仪之间的数据同步传输电缆插入电源。??§旋转 GYROMAT 底部螺旋钮,使用经纬仪/陀螺仪的油泡装置预先将其调至水平。??§启动经纬仪/陀螺仪,选择水平调节菜单,电子倾角计将指示水平度。??§ 旋转底部三个螺旋钮尽量将仪器置于水平。将经纬仪/ 陀螺仪调至 200gon(180deg) ,通过经纬仪/陀螺仪显示的两个对立的电子倾角来进行此项操作。??§用机械测锤或光学中心系