[发明专利]一种双经纬仪基线灵活引北方法

权利要求书

1.一种双经纬仪基线灵活引北方法，特征在于，由以下三个具体引北模型组成：二经纬仪引北模型、三经纬仪引北模型、二转三经纬仪引北模型。

2.权利要求1中所述二经纬仪引北模型，特征在于系统只有两台经纬仪，其中一台既作为引北经纬仪又作为测量指向的双经纬仪之一，该经纬仪在引北过程中位置不变，如图1～图3所示。由于引北经纬仪架于已知点上，在进行空间线段测量时，引北经纬仪位置必须不变，这就要求待测指向的空间线段也应在已知点附近，且便于经纬仪观测的位置。

3.权利要求1中所述三经纬仪引北模型，特征在于系统有三台经纬仪，其中一台作为引北经纬仪，另外两台作为测量指向的双经纬仪。引北及指向测量操作时，三台经纬仪位置均不改变。测试全过程中引北经纬仪位置不变，测量指向双经纬仪可以架设于待测空间线段一侧，只要引北经纬仪可以与双经纬仪中一台经纬仪对瞄即可进行基线引北，如图4～图6所示。

4.权利要求1中所述二转三经纬仪引北模型，特征在于系统只有两台经纬仪，其中一台既作为引北经纬仪又作为测量指向双经纬仪之一，首先作为引北经纬仪时架设在一个位置，之后作为测量指向经纬仪时架设在另一个位置，称该经纬仪为移动经纬仪。只有由已知北向赋北手段进行引北时，才需要二转三经纬仪引北，用两台经纬仪等效完成三经纬仪引北操作，如图7所示。相比二经纬仪引北，被测指向的空间线段无需在已知点附近，只需移动经纬仪即可。

5.权利要求2中二经纬仪引北过程如下：

5a)双经纬仪架设好后，对瞄置零；

5b)对于陀螺经纬仪引北方式，其中一台引北经纬仪为陀螺经纬仪，可直接观瞄另一台经纬仪作为基准寻北方向，假设该指向为J_北。若终点经纬仪为陀螺经纬仪，基线北向为-J_北；若起点经纬仪为陀螺经纬仪，基线北向为J_北；

5c)对于已知北向赋北与测北仪自主寻北两种方式，引北经纬仪架设于已知点或安装测北仪移动站。假设引北经纬仪至远方标志物或测北仪基准站的北向为J_北。

(1)引北经纬仪为终点经纬仪

引北经纬仪(终点经纬仪)观瞄远方标志物或测北仪基准站读数的弧度为J_终点。此时，基线方位角为

J_基北＝J_北-J_终点+π

(2)引北经纬仪为起点经纬仪

引北经纬仪(起点经纬仪)观瞄远方标志物或测北仪基准站读数的弧度为J_起点。此时，基线方位角为J_基北＝J_北-J_起点+2π

5d)完成以上引北操作后，若J_基北≥2π或J_基北＜0，则需要将J_基北加减2π的整数倍，使其方位角弧度值在[0，2π)之间，后续引北方式获得的基线北向结果也需要进行类似处理。

6.权利要求3中三经纬仪引北过程如下：

6a)引北经纬仪架设于已知点，或者采用陀螺经纬仪，或者在经纬仪上安装测北仪移动站，观瞄远方标志物或基准站时置零。假设引北经纬仪至远方标志物或测北仪基准站的北向为J_北。双经纬仪架设好后，对瞄置零。

6b)引北经纬仪与双经纬仪中一台经纬仪对瞄，架设引北经纬仪读数为J₃。

(1)引北经纬仪与终点经纬仪对瞄

终点经纬仪读数为J_终点，基线方位角为

J_基北＝J_北+J₃-J_终点

(2)引北经纬仪与起点经纬仪对瞄

起点经纬仪读数为J_起点，基线方位角为

J_基北＝J_北+J₃-J_起点+π。

7.权利要求4中二转三经纬仪引北过程如下：

7a)在已知点架设移动经纬仪，观瞄远方标志物置零；另一台经纬仪作为测量指向的双经纬仪之一放置于被测空间线段一侧测量位置；

7b)移动经纬仪与引北经纬仪对瞄，移动经纬仪读数为J_移动，将另一台经纬仪置零。

7c)将移动经纬仪移动到被测空间线段的测量位置，与另一台经纬仪构成测量指向的双经纬仪基线。

(1)另一台经纬仪为终点经纬仪

两台经纬仪对瞄，终点经纬仪读数为J_终点，基线方位角为

J_基北＝J_北+J_终点+J_移动-2π

(2)另一台经纬仪为起点经纬仪

两台经纬仪对瞄，起点经纬仪读数为J_起点，基线方位角为

J_基北＝J_北+J_起点+J_移动-π

7d)使用二经纬仪转三经纬仪引北后，两台经纬仪重新对瞄置零后，才可以进行指向测量。