HGG05陀螺全站仪及其在矿山的应用研究

发布时间：2017-08-13 19:10

  本文关键词：HGG05陀螺全站仪及其在矿山的应用研究

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【摘要】：本文主要是以一○○一工厂生产的HGG05陀螺全站仪为测试设备,以大红山铜矿地表、井下工作现场为实验场所,研究陀螺全站仪在大红山铜矿的应用。首先,本文从理论层面进行陀螺经纬仪及全站仪的测量原理的分析,利用子午线收敛角的各种方法计算大量的控制点数据,对各种方法的计算结果进行分析及对比,确定既能满足矿山实际生产及测量精度、又简单方便适用的子午线收敛角计算公式,并逐步推广应用到现场测量,然后使用Visua Basic编程软件开发了电脑与手机客户端的子午线收敛角计算程序,便于陀螺方位测量的现场核实,大大提高工作效率,减少工程施工等待时间；对陀螺方位的计算及改正进行相应的测试、分析与研究,总结出一套实用于矿山测量的陀螺方位计算程序；同时在现场进行大量的数据采集并统计分析,结合陀螺测量的相关理论知识对影响陀螺测量精度的相关因素进行大量测试、分析与总结,初步探讨出这些因素在矿山陀螺测量过程中对陀螺全站仪及导线平差影响的规律,并将其影响加入到陀螺方位测量与计算过程中,大大提高陀螺测量精度；最后是对陀螺测量方位应用到导线平差中的可行性情况,进行理论分析,确定其可行与否,若可行,再进行相关的实验分析与研究。其次在应用层面,首先对用于进行陀螺全站仪测量精度检定的控制边所在的地表控制网精度进行检核与分析,确定其控制边方位精度能否达到陀螺仪器常数标定的要求,并提出其相应的实验及分析方法；其次结合矿山生产实际情况,通过现场测量实验,研究陀螺全站仪及其仪器常数在矿山井巷定向中的稳定性,总结出一套科学的、切实可行的测试与分析方法；再次,以不同导线(支导线、符合导线等)为基础,在导线不同段加测陀螺方位并加入导线进行平差形成方向附合导线,对这些导线的精度进行大量的现场实验与分析,研究并提出陀螺测量方位角应用在井下导线平差中的可行性,然后,将上述分析研究成果及相关方法在井下导线平差中进行大量应用与检核,验证上述研究内容的正确性、可靠性。最后,通过大量的检验与应用后,将上述研究成果应用在大红山铜矿西部矿段东西斜坡道的贯通测量,取得明显成效。西部矿段东西斜坡道长约7.3KM,高差约为890M,其贯通点在斜坡道上,在其贯通之后,对其进行导线连测后,其左右偏差仅为0.012m,方位偏差仅为12”,这同时也证明了该研究成果的正确性与实用性。
【关键词】：陀螺测量 陀螺方位 真北方位 坐标方位 矿山测量
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD17
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 前沿9-12
• 1.1 研究背景9
• 1.2 研究目的和意义9-10
• 1.3 本文研究的主要内容10-12
• 第二章 国内外陀螺测量技术现状12-14
• 第三章 陀螺仪定向原理14-23
• 3.1 陀螺仪的基本特性14-16
• 3.1.1 定轴性14-15
• 3.1.2 进动性15-16
• 3.2 陀螺经纬仪(全站仪)工作原理16-20
• 3.2.1 地球自转及其对陀螺仪的作用16-17
• 3.2.2 陀螺仪转子轴对地球的相对运动17-19
• 3.2.3 陀螺仪仪器常数计算19-20
• 3.3 常用的定向方法20
• 3.4 陀螺全站仪定向20-23
• 3.4.1 陀螺全站仪简介20-21
• 3.4.2 HGG05陀螺全站仪结构21
• 3.4.3 陀螺全站仪技术指标及使用环境21
• 3.4.4 HGG05陀螺全站仪定向方法21-23
• 第四章 地表控制网精度应用在陀螺仪器常数标定时的可行性研究23-41
• 4.1 地表控制网精度的分析与研究23-28
• 4.2 多种子午线收敛角的计算分析与选用28-35
• 4.2.1 利用平面直角坐标进行子午线收敛角计算的分析29-31
• 4.2.2 按测站太地坐标计算子午线收敛角31
• 4.2.3 实验结果及分析31-35
• 4.3 子午线收敛角终端设备软件35-41
• 4.3.1 电脑客户端子午线收敛角计算软件V1.035-39
• 4.3.2 手机客户端子午线收敛角计算软件V1.039-41
• 第五章 HGG05陀螺全站仪及常数的稳定性分析41-53
• 5.1 HGG05陀螺全站仪稳定性测试与分析41-44
• 5.2 HGG05陀螺全站仪常数确定及稳定性分析44-46
• 5.3 影响仪器常数精度的因素分析与研究46-49
• 5.3.1 温度变化对仪器常数稳定性的影响46-48
• 5.3.2 振动对仪器常数稳定性的影响48-49
• 5.3.3 磁场对仪器常数稳定性的影响49
• 5.4 仪器常数标定结论与建议49-53
• 第六章 陀螺方位应用在井下导线平差中的可行性分析53-66
• 6.1 井下陀螺测量现场测试及数据的分析研究53-57
• 6.2 陀螺测量在大红山铜矿井下导线平差中的实验及可行性分析57-64
• 6.2.1 方位附合导线与普通支导线的点位精度的对比分析57-60
• 6.2.2 井下陀螺方位导线计算与比较60-64
• 6.3 陀螺测量方位在巷道贯通中的应用64-66
• 第七章 结论与展望66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-70
• 附录70-107
• 附录1 程序代码——子午线收敛角四种计算方法的代码70-80
• 附录2 安卓手机的子午线收敛角计算的关键代码80-85
• 附录3 测站观测成果EXCEL计算表85-107
• 附录4 攻读硕士期间发表的论文107

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