第五章：直線方向的測(cè)量直線定向：確定直線的方向，確定直線與一基本方向的夾角直線定向的基本方向：1真子午線方向：過(guò)地球上某點(diǎn)及地球的北極和南極的半個(gè)大圓2磁子午線方向：過(guò)地球上某點(diǎn)及地球的磁北極和磁南極的半個(gè)大圓3坐標(biāo)縱軸方向：過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)指向北方的直線兩點(diǎn)真子午線方向間的夾角1,真子午線方向：在不同的點(diǎn)上，真子午線方向是不平行的2,磁子午線方向磁偏角：同一點(diǎn)的磁子午線方向與真子午線方向的夾角稱為磁偏角，用δ表示。磁子午線北端在真子午線方向以東時(shí)為東偏，δ為正，在西偏時(shí)為西偏，δ為負(fù)。我國(guó)磁偏角的變化約在＋6°（西北地區(qū)）到－10o（東北地區(qū)）磁偏角真子午線磁子午線北極在不同的點(diǎn)上，磁子午線方向是不平行的3坐標(biāo)縱軸方向北/x東/yoIIIIIIIV在不同的點(diǎn)上，坐標(biāo)縱軸方向是平行的oABDS+_子午線收斂角確定直線方向的方法方位角:

基本方向的北端沿順時(shí)針?lè)较蛄康街本€的角度（0o~360o）基本方向確定直線方向的方法(a)真方位角：真子午線方向的北端沿順時(shí)針?lè)较蛄康街本€的角度。(b)坐標(biāo)方位角：坐標(biāo)縱線方向的北端沿順時(shí)針?lè)较蛄康街本€的角度。(c)磁方位角：真子午線方向的北端沿順時(shí)針?lè)较蛄康街本€的角度。直線不同方位間的關(guān)系真方位角與磁方位角的關(guān)系真方位角與坐標(biāo)方位角的關(guān)系象限角直線與基本方向構(gòu)成的銳角（0~90）直線的正反方位角直線的正方位角與直線的反方位角：一條直線有正反兩個(gè)方向，在起點(diǎn)量得的直線方向?yàn)橹本€的正方向，相應(yīng)的方位角為正方位角；反之，在在終點(diǎn)量得的直線方向?yàn)橹本€的反方向，相應(yīng)的方位角為反方位角。直線的正反方位角的關(guān)系同一直線正反真方位角的關(guān)系同一直線正反坐標(biāo)方位角的關(guān)系真子午線方向坐標(biāo)縱軸方向用羅盤(pán)儀測(cè)量直線的磁方向羅盤(pán)儀的構(gòu)造：由望遠(yuǎn)鏡，磁針和度盤(pán)三部分組成。望遠(yuǎn)鏡：望遠(yuǎn)鏡是照準(zhǔn)設(shè)備，它連接在支架1上，支架與度盤(pán)盒3相連，可隨度盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。磁針：磁針2支撐在度盤(pán)中心的頂針上，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，禁止時(shí)指向磁子午線方向。自動(dòng)螺旋4可將磁針托起，保護(hù)磁針和頂針。磁針的南端有一平衡物，以消除南北磁場(chǎng)差的影響。用羅盤(pán)儀測(cè)量直線的磁方向1度盤(pán)：度盤(pán)隨望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動(dòng)，度盤(pán)最小刻劃為1o或1/2o。其注記方式有兩種：0o起按逆時(shí)針增加至360o，稱為“方位羅盤(pán)”；零一種把一周分為4個(gè)象限，0o處注有“南”和“北”，90o注有“東”和“西”，可直接讀出磁象限角，稱為“象限羅盤(pán)儀”。安置儀器：將羅盤(pán)安置在直線的起點(diǎn)，對(duì)中，整平后，照準(zhǔn)直線的另一端，然后放下磁針，當(dāng)磁針靜止后，即可進(jìn)行讀數(shù)。用羅盤(pán)儀測(cè)量直線的磁方向3讀數(shù)：對(duì)于方位羅盤(pán)，當(dāng)物鏡靠近0o時(shí)，用北端直接讀出磁方位角；反之，用磁針南端讀數(shù)。示例：如圖，過(guò)a點(diǎn)的真子午線方向?yàn)樽鴺?biāo)縱軸方向，在圖上畫(huà)出ab,bc,ca三直線的真方位角和坐標(biāo)方位角，并列出各邊真方位角與坐標(biāo)方位角的關(guān)系bac北用陀螺經(jīng)緯儀測(cè)量直線的真方位角陀螺儀是由陀螺和經(jīng)緯儀組合而成的一種定向用儀器。陀螺儀有兩個(gè)重要特性：

定軸性：在無(wú)外力作用下，陀螺軸的方向保持不變。

進(jìn)動(dòng)性：陀螺軸受外力作用時(shí)，陀螺軸將按一定的規(guī)律產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)。陀螺經(jīng)緯儀的構(gòu)造1陀螺經(jīng)緯儀由以下幾部分組成：（－）靈敏部：陀螺儀的核心部分是陀螺馬達(dá)1，安裝在陀螺房2中，通過(guò)懸掛柱3由懸掛帶4掛在儀器頂部，有兩根導(dǎo)流絲5和懸掛帶4及旁路結(jié)構(gòu)為馬達(dá)供電，懸掛柱上裝有反光鏡6。陀螺經(jīng)緯儀的構(gòu)造2（二）光學(xué)觀測(cè)系統(tǒng)：與支架固連的光標(biāo)線7，經(jīng)過(guò)反光棱鏡和反光鏡反射后，通過(guò)透鏡成像在分化板8上。在目鏡內(nèi)可見(jiàn)到圖5－22的影像。陀螺經(jīng)緯儀的構(gòu)造3（三）鎖緊和限幅裝置：用于固定靈敏部和限制它的擺動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)儀器的外部手輪，通過(guò)凸輪9帶動(dòng)鎖緊裝置10升降，使靈敏部被托起（鎖緊)或放下（擺動(dòng)）陀螺北方向的測(cè)定1（一)準(zhǔn)備工作：在測(cè)線的一端，對(duì)中整平，用羅盤(pán)儀使望遠(yuǎn)鏡近似指北，觀測(cè)目鏡與望遠(yuǎn)鏡目鏡在同一側(cè)。打開(kāi)電源箱，接好電纜，操作鈕旋到“照明”位置，檢查電池電壓，電表指針應(yīng)在紅區(qū)，即可開(kāi)始工作。陀螺北方向的測(cè)定2（二）粗定向：可用羅盤(pán)使視線大致指北。也可用陀螺儀按下列方法進(jìn)行：操作鈕旋向“啟動(dòng)”，指示燈亮。當(dāng)馬達(dá)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，指示燈滅。稍后1分鐘即可慢慢放下靈敏部，在觀測(cè)目鏡中可看到光標(biāo)像在擺動(dòng)。旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部進(jìn)行跟蹤，使光標(biāo)保持與分化板零線重合。當(dāng)光標(biāo)出現(xiàn)短暫停留，表示也到達(dá)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)，使光標(biāo)與分化板零線重合，讀取經(jīng)緯儀水平度盤(pán)讀數(shù)u1。當(dāng)光標(biāo)到達(dá)另一逆轉(zhuǎn)點(diǎn)，讀水平度盤(pán)讀數(shù)u2托起靈敏部，自動(dòng)陀螺。取平均，將照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)到平均直位置。精度±3′陀螺北方向的測(cè)定3(三）精確定向（逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法）啟動(dòng)陀螺馬達(dá)，達(dá)到額定轉(zhuǎn)速慢慢放下，并限幅。用微動(dòng)螺旋跟蹤，使分化板零線緊跟光標(biāo)。到達(dá)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)時(shí)，讀取水平度盤(pán)讀數(shù)陀螺北方向的測(cè)定4連續(xù)跟蹤5個(gè)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)取5個(gè)點(diǎn)的平均值：三陀螺經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)和校正1（一）靈敏部零位的檢驗(yàn)和校正

懸?guī)Я阄唬涸隈R達(dá)沒(méi)有啟動(dòng)情況下放下靈敏部，靈敏部因受懸掛帶和導(dǎo)流絲的彈性作用下，也會(huì)產(chǎn)生擺動(dòng)，其平衡位置稱懸?guī)Я阄?。該零位?yīng)與分化板上“0”線重合，否則存在零位偏差。零位檢驗(yàn)方法：整平，不啟動(dòng)馬達(dá)放下靈敏部，觀察光標(biāo)擺動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)端點(diǎn)時(shí)，在分化板上讀取5次數(shù)，讀至0.1格，按下式計(jì)算零位偏差零位偏差應(yīng)小于0.5格。精密定向前后應(yīng)進(jìn)行次項(xiàng)檢驗(yàn)三陀螺經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)和校正2（二）儀器常數(shù)的測(cè)定測(cè)線的陀螺方位角計(jì)算：設(shè)測(cè)線的方向值為X,陀螺北的方向值為NT,則測(cè)線的陀螺方位角為AT=X-NT儀器常數(shù)測(cè)定：可在已知真方位角的直線上進(jìn)行，測(cè)出該直線的陀螺方位角，則儀器常數(shù)為Δ＝A-AT進(jìn)行測(cè)量之前和之后應(yīng)進(jìn)行此測(cè)定，取平均值進(jìn)行陀螺方位角改正.四用陀螺經(jīng)緯儀測(cè)量直線方位角的程序1在直線起點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，對(duì)中整平，盤(pán)左盤(pán)右一測(cè)回測(cè)量直線的方向值X12安置陀螺經(jīng)緯儀（或羅盤(pán)）粗定向3測(cè)前零位檢驗(yàn)4逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法精密定向，得陀螺北得方向值5測(cè)后零位檢驗(yàn)6再盤(pán)左盤(pán)右一測(cè)回測(cè)量直線的方向值X2X2X1應(yīng)小于20，最后取均值7計(jì)算直線的陀螺方位角AT=X-NT8計(jì)算直線的真位角A=AT+Δ

方位角測(cè)量一般應(yīng)不少于3次五記錄和計(jì)算1測(cè)線觀測(cè)者記錄者日期儀器項(xiàng)目左方讀數(shù)中值右方讀數(shù)周期測(cè)線方向測(cè)前零位-8.436s測(cè)前測(cè)后＋8.8+0.3(-8.2)盤(pán)左184o42′.6盤(pán)左184o42′.5(+8.7)+0.35-8.0盤(pán)右42.5盤(pán)右42.5+8.6+0.25(-8.1)平均184o42′.55平均184o42′.5-(8.2)平均值184o42′.52平均+0.30五記錄和計(jì)算2項(xiàng)目左方讀數(shù)中值右方讀數(shù)周期測(cè)線方向逆轉(zhuǎn)點(diǎn)讀數(shù)358o36′.78m45s測(cè)線方位角計(jì)算(358o38′.0)359o59.50′1o21.0′測(cè)線方向值184o42.52′358o39′.3359o59.52(1o19.75′)陀螺北方向值359o59.48′(358o40′.35)359o59.42′1o18.5′陀螺方位角184o