由于不受天气及通视条件的限制,陀螺定向技术在许多领域得到了广泛的应用。但是普通机械光学式陀螺经纬仪在定向过程中普遍存在劳动强度大,定向时间长等问题,因此,如何在保证精度的情况下,减小劳动强度、提高定向速度,是一个值得研究的问题。本论文在分析了陀螺运动状态方程的的基础上,引入了一种新的定向方法——定时跟踪法,并通过实验对该方法加以验证,实验结果表明,该方法不仅可以提高测量的精度,还可以大大提高测量的速度。基于定时跟踪法,在不改变普通陀螺经纬仪内部结构的基础上,将光电信息技术和陀螺理论相结合,设计出陀螺经纬仪的自动化改造方案。本课题研究内容包括:(1)本文重点研究了陀螺运动状态方程,分析了定时跟踪法的原理和方法,并用实验证明该方法的可行性及其适用范围。(2)基于定时跟踪法,将CCD传感器、单片机、伺服电机等光电信息技术引入该系统,设计了陀螺经纬仪的自动化改造方案。(3)对陀螺经纬仪自动化系统所需的硬件结合具体要求进行了选型,同时对系统的硬件电路进行了设计。(4)编写了系统的数据处理模块,初步完成了该系统光标自动跟踪的功能。