3.1 测定陀螺仪的跟踪周期

　　在不同经纬度地区陀螺仪具有不同的跟踪周期。在进入一个新的作业地区定向之前,在该地区测定该陀螺仪在该地区的跟踪周期。在陀螺仪的陀螺部分维修后,以前测得的跟踪周期不再可用,也必须重新测定。

　　3.2 测定仪器常数

　　测定陀螺仪的仪器常数应在已知坐标方位角的边上进行。在已知边上测量n次已知边的陀螺方位角,以确定仪器常数。

　　3.3 在未知边上定向

　　(1)在测站上整平、对中好仪器;测前测定待定测线方向值;自动测量测前零位;启动陀螺马达,初定向;自动测时精确定向;自动测量测后零位;测后测定待定测线方向值;自动显示测线的陀螺方位角并存储;一测回定向测量完成。

　　(2)按照(1)所述步骤再进行一测回定向测量。但这时可以省去初定向。

　　(3)在PDA上输入测站点坐标(坐标未知时可以输入近似坐标值)、测线陀螺方位角和仪器常数,则软件系统会自动计算出定向边的坐标方位角。

　　(4)通常,按照规范要求,测前和测后都要测定一次仪器常数。

　　3.4 在未知点上作快速定位、定向

　　(1)在测站上整平、对中好仪器;测前测定待定测线方向值;自动测量测前零位;启动陀螺马达,初定向;自动测时精确定向;自动测量测后零位;测后测定待定测线方向值;自动显示测线的陀螺方位角并存储;一测回定向测量完成。

　　(2)按照(1)所述步骤再进行一测回定向测量。但这时可以省去初定向。

　　(3)用全站仪测量仪器到反射棱镜的距离,垂直角,仪器高,棱镜高。

　　(4)在PDA上计算测线边的坐标方位角

　　(5)在PDA上计算仪器站点的三维坐标———输入或自动调入测线边的坐标方位角、垂直角、仪器高、棱镜高等。

　　(6)用全站仪测定或放样任一测点,数据保存在全站仪中。

　　3.5 数据输出

　　陀螺定向完成后,定向数据存储在PDA上,在内业处理时,将PDA与PC通过数据传输线连接,通过随机软件系统打印出定向测量成果。

　　4 该系统应用情况

　　该技术应用在广州地铁长大隧道竖井联系测量中,大大降低了竖井联系测量的劳动强度,提高了联系测量效率,节约了成本,提高了隧道的贯通精度,保证了地铁隧道的准确贯通。该系统先后应用于广州地铁暗挖区间隧道(包括盾构隧道)联系测量中,对各条线的暗挖隧道贯通误差进行统计显示:二号线暗挖区间最大横向贯通误差为42.8mm(要求横向贯通误差小于100mm),三号线区间最大横向贯通误差为29.8mm。贯通误差合格率为100%,优良率98%以上。

　　5 应用中的体会和建议

　　(1)操作简便,自动定向测量,精度高,一次定向标准偏差小于15s。全部数据现场自动记录(自动测时、自动记录陀螺读数、自动计算等)并保存在PDA中,全中文界面,通过数据线可以将数据存储在计算机上,并打印输出。

　　(2)可以同时完成定位定向工作,实时指导现场施工工作。现有的自动陀螺仪提供的最终测量结果为“定向边的陀螺方位角”,不能完成定位工作。

　　(3)可以在现场得到“定向边的坐标方位角”一般自动陀螺仪只给出定向边的陀螺方位角。

　　(4)完成全部工作所需要的时间少。完成一次定向时间约为15min。同时AFS在现场提供的坐标方位角、测站点三维坐标甚至还有待测点的坐标等等,不需要另外作繁琐的内业计算。此外,该系统对仪器内外温差没有特别的要求,从地面进入到竖井内就可以立即开展定向工作。

　　(5)仪器能够在一定振动环境下工作,可以大大减少停工时间。

　　(6)陀螺仪与全站仪通过连接支架连接,在任何时候都不能松动该连接支架,也不能通过提起连接支架来提起仪器。这样是为了防止支架松动,以保持全站仪竖轴和陀螺竖轴的重合,保证陀螺仪能够正常工作。

　　(7)在AFS工作过程中,应观察仪器电子气泡,使仪器保持严格整平状态,不至于影响陀螺仪的零位。在启动和制动陀螺仪时,陀螺灵敏部必须处在托起(紧锁)状态,以防止悬挂带和导流丝受损伤。在陀螺运转时不许搬动仪器。

　　(8)在中断陀螺定向测量时,应等待中断完成后再进行全站仪的其它操作。

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