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摘 要：本文是在系泊条件下，如何对平台罗经航向进行高精度的校准进行研究，文章借鉴了静基座条件下的航向校准，并在此基础上还提出了一种新型的方法，经过实践证明，在系泊条件下运用这种方法不仅能够完成平台罗经航向校准，并且它比传统的方法还要高还要精，所以说静基座条件下的航向校准方法可满足在系泊条件下平台罗经航向校准要求。
关键词：系泊条件；平台罗经；航向校准；陀螺经纬仪；全站仪
目前，使用广泛的自主式船用导航设备是平台罗经，平台罗经不仅为船舶的航行提供高精度的航向姿态信息，还为船舶提供高水平姿态信息。然而保证平台罗经姿态精度的关键部件是陀螺仪，不同的陀螺仪具有不同的陀螺漂移，不同的陀螺漂移对平台罗经都会引起不同的姿态稳定，陀螺仪的工作性能会随着寿命的增长而下降，一直到失效，所以当陀螺仪在更换之后，首先必须对平台罗经姿态进行校准，这样才能够提高平台罗经的姿态精度。
平台罗经姿态校准一般分为航向姿态校准和水平姿态校准。在系泊条件下的在航船舶，其航向校准方法有观测太阳方位法和观测叠标法，不过这两种方法很容易受到人文因素和环境因素的影响，误差较大，校准精度较低，其校准精度一般在0.3以上，有时它很难满足平台罗经航向的精度要求。因此文章借鉴了静基座条件下平台罗经航向校准方法，提出了一种能够在系泊条件下对平台罗经航向进行校准的新型方法。希望大家可以借鉴。
一、静基座条件下平台罗经航向校准方法
在静基座条件下，一般采用精度较高的陀螺经纬仪和全站仪来对平台罗经进行校准。陀螺经纬仪是一种精密度较高的定向设备，陀螺寻北仪就是由陀螺经纬仪和自准直径纬仪连接到一起而组成的，在大地测量点没有依托的情况下，对相对于北向的精确方位角进行定位。全站仪不仅是一种高精密测量仪器，还是一种测绘仪器系统。它不仅集光、机、电为一体，还集水平角、垂直角、距离、高差等测量功能为一体。在静基座条件下，平台罗经就是通过陀螺经纬仪和全站仪对航向进行校准。它的操作步骤是：首先，先使用陀螺经纬仪寻北。在要启动陀螺经纬仪之前，先要把陀螺经纬仪上的0刻度线大致的对准北方向，然后陀螺经纬仪经过自摆进行0位测量，再粗寻北，再细寻北，最后测到真北的方向。其次，把陀螺经纬仪所测得的真北方向关联到全站仪。在陀螺经纬仪寻北完成后，把陀螺经纬仪的自准直激光打开，使经纬仪和全站仪进行互瞄，当全站仪瞄准到陀螺经纬仪的自准到达十字时，这时把该方位角的数值输入，这样就能够把真北方向关联到全站仪。第三，使用全站仪进行测量航向。在船舶中心线的船艏点与船艉点上，分别架设两个反射棱镜，然后运用全站仪来瞄准两个反射棱镜，从而测得两个反射棱镜的准确坐标，再通过坐标计算，算出船艉点和船艏点的矢量方向，此方向就是船舶艏艉线的航向。最后再对平台罗经航向进行校准。从平台罗经启动到平台罗经稳定，用所测定的船舶艏艉线航向作为真航向，来计算出罗经差，根据罗经差的大小，来对平台罗经航向进行进一步的调整。
二、在系泊条件下平台罗经航向校准方法
在船舶航向较好的情况下，经过多次的统计观察，在系泊条件下的船舶航向大都在围绕某一中间值变化，变动误差范围不超过1°，并且此变化过程还具有重复性，在系泊条件下利用船舶航向具有这一变化特点和静基座条件下平台罗经航向校准方法，把它们结合起来组成的新型方法来共同完成在系泊条件下平台罗经航向的高精度校准。
（一）对测试设备进行选择
根据在系泊条件下船舶运动具有重复性这一变化特点和航向校准的任务要求，选择陀螺经纬仪GT3-3型和全站仪TPS1201作为测试设备。陀螺经纬仪GT3-3型是一种基于模块化设计精度较高的定向设备，它主要采用先进的阻尼技术和自动寻北定位方式，它能够对定向精度有一个有效地提高，它具有简单快捷的操作方法，不需要人工操作就能够定出目标方位角，对测量人员来说容易掌握。TCRA1201全站仪具有自动识别棱镜、测量范围大、跟踪性能好以及操作简便等优点。它把高精度、多功能以及GNSS定位系统的软件系统和硬件系统精细巧妙的集结在一起，是这一级别中全站仪的引领者。
（二）平台罗经航向校准的操作步骤
在系泊条件下，平台罗经航向的校准方法的基本原理和静基座条件下平台罗经航向校准方法的基本原理大致相同，但是他们的操作步骤却各不相同，操作步骤表现如下：
第一步，在系泊条件下的平台罗经所选取的航向变化为中间值。从平台罗经启动一直到平台罗经稳定，对系泊码头的水流和风力状况以及平台罗经航向的重复性的变化情况都要进行细致的观察，最后来选取平台罗经航向的变化的中间值，并且要把罗经航向的中间值精确到角或分。第二步，使用陀螺经纬仪进行自动寻北定位方式。第三步，将陀螺经纬仪所测得的真北方向关联到全站仪。第四步，将陀螺经纬仪所测量的航向中间值为基准，然后使用全站仪对平台罗经航向进行再次测量。在船舶中心线的船艏点和船艉点上分别架设两个反射棱镜，然后使用全站仪对两个反射棱镜进行瞄准，再使用对讲机把目前航向的实时状况全部告诉全站仪的各操作人员。如果航向发生变化到中间值时，再对两个反射棱镜的准确坐标进行测量，通过坐标计算，最后得出船艉点与船艏点的矢量方向，此矢量方向就是船舶艏艉线航向。为了计算出罗经差，需要重复测量船艉点与船艏点的矢量方向，从而得到多组航向数据。第五步，使用平均值可校准平台航向。根据所测得的罗经航向的多组数据的平均值来作为船舶艏艉线真航向，从而可以计算出罗经差，然后根据罗经差的大小来对平台罗经航向进行调整。
（三）陀螺经纬仪和全站仪的误差分析
陀螺经纬仪的定向精度是15″/cos（Φ），根据国内各港口的分布情况，陀螺经纬仪定向精度一般在在17″～30″之间。全站仪测角测量精度是1″，如果对全站仪和舰船之间的几百米距离忽略不计，那么在跟踪状态下全站仪的测距误差是3mm。使用全站仪动态读取船艏点和船艉点的准确坐标时，船舱内观察的航向人员，对航向变化中间值要告知全站仪的操作人员，航向变化在整个过程中需±1′之内完成。综合考虑总误差不超过2′，满足平台罗经航向精度6′的要求。
三、结语
本文是在系泊条件下，如何对平台罗经航向进行高精度的校准进行研究，文章借鉴了静基座条件下的航向校准并把在系泊条件下的平台罗经航向校准进行结合，在此基础上提出了一种新型的方法，此次校准经过实践得出，这种新型方法不仅完成了系泊条件下平台罗经航向校准工程，而且还对该新型方法进行了验证，最后验证出这种新型方法的可行性和可靠性。
参考文献：
[1]黄浩，夏俊杰.系泊条件下平台罗经航向校准方法研究[J].中国高新技术企业，2013，05：11-13.
[2]薛鸿印.用GPS标校平台罗经方位安装误差与航向精度测量[J].现代防御技术，2000，06：47-51.
[3]经张俊，程向红，王宇.捷联罗经的动基座自对准技术[J].中国惯性技术学报，2009，04：408-412+418.
[4]王奎民，尹冬寒.陀螺罗经现状和发展趋势及对未来的应用展望[J].黑龙江科技信息，2014，32：82-84.
[5].导航、电子对抗、制导[J].中国无线电电子学文摘，2010，06：141-152.
关键词：系泊条件；平台罗经；航向校准；陀螺经纬仪；全站仪
目前，使用广泛的自主式船用导航设备是平台罗经，平台罗经不仅为船舶的航行提供高精度的航向姿态信息，还为船舶提供高水平姿态信息。然而保证平台罗经姿态精度的关键部件是陀螺仪，不同的陀螺仪具有不同的陀螺漂移，不同的陀螺漂移对平台罗经都会引起不同的姿态稳定，陀螺仪的工作性能会随着寿命的增长而下降，一直到失效，所以当陀螺仪在更换之后，首先必须对平台罗经姿态进行校准，这样才能够提高平台罗经的姿态精度。
平台罗经姿态校准一般分为航向姿态校准和水平姿态校准。在系泊条件下的在航船舶，其航向校准方法有观测太阳方位法和观测叠标法，不过这两种方法很容易受到人文因素和环境因素的影响，误差较大，校准精度较低，其校准精度一般在0.3以上，有时它很难满足平台罗经航向的精度要求。因此文章借鉴了静基座条件下平台罗经航向校准方法，提出了一种能够在系泊条件下对平台罗经航向进行校准的新型方法。希望大家可以借鉴。
一、静基座条件下平台罗经航向校准方法
在静基座条件下，一般采用精度较高的陀螺经纬仪和全站仪来对平台罗经进行校准。陀螺经纬仪是一种精密度较高的定向设备，陀螺寻北仪就是由陀螺经纬仪和自准直径纬仪连接到一起而组成的，在大地测量点没有依托的情况下，对相对于北向的精确方位角进行定位。全站仪不仅是一种高精密测量仪器，还是一种测绘仪器系统。它不仅集光、机、电为一体，还集水平角、垂直角、距离、高差等测量功能为一体。在静基座条件下，平台罗经就是通过陀螺经纬仪和全站仪对航向进行校准。它的操作步骤是：首先，先使用陀螺经纬仪寻北。在要启动陀螺经纬仪之前，先要把陀螺经纬仪上的0刻度线大致的对准北方向，然后陀螺经纬仪经过自摆进行0位测量，再粗寻北，再细寻北，最后测到真北的方向。其次，把陀螺经纬仪所测得的真北方向关联到全站仪。在陀螺经纬仪寻北完成后，把陀螺经纬仪的自准直激光打开，使经纬仪和全站仪进行互瞄，当全站仪瞄准到陀螺经纬仪的自准到达十字时，这时把该方位角的数值输入，这样就能够把真北方向关联到全站仪。第三，使用全站仪进行测量航向。在船舶中心线的船艏点与船艉点上，分别架设两个反射棱镜，然后运用全站仪来瞄准两个反射棱镜，从而测得两个反射棱镜的准确坐标，再通过坐标计算，算出船艉点和船艏点的矢量方向，此方向就是船舶艏艉线的航向。最后再对平台罗经航向进行校准。从平台罗经启动到平台罗经稳定，用所测定的船舶艏艉线航向作为真航向，来计算出罗经差，根据罗经差的大小，来对平台罗经航向进行进一步的调整。
二、在系泊条件下平台罗经航向校准方法
在船舶航向较好的情况下，经过多次的统计观察，在系泊条件下的船舶航向大都在围绕某一中间值变化，变动误差范围不超过1°，并且此变化过程还具有重复性，在系泊条件下利用船舶航向具有这一变化特点和静基座条件下平台罗经航向校准方法，把它们结合起来组成的新型方法来共同完成在系泊条件下平台罗经航向的高精度校准。
（一）对测试设备进行选择
根据在系泊条件下船舶运动具有重复性这一变化特点和航向校准的任务要求，选择陀螺经纬仪GT3-3型和全站仪TPS1201作为测试设备。陀螺经纬仪GT3-3型是一种基于模块化设计精度较高的定向设备，它主要采用先进的阻尼技术和自动寻北定位方式，它能够对定向精度有一个有效地提高，它具有简单快捷的操作方法，不需要人工操作就能够定出目标方位角，对测量人员来说容易掌握。TCRA1201全站仪具有自动识别棱镜、测量范围大、跟踪性能好以及操作简便等优点。它把高精度、多功能以及GNSS定位系统的软件系统和硬件系统精细巧妙的集结在一起，是这一级别中全站仪的引领者。
（二）平台罗经航向校准的操作步骤
在系泊条件下，平台罗经航向的校准方法的基本原理和静基座条件下平台罗经航向校准方法的基本原理大致相同，但是他们的操作步骤却各不相同，操作步骤表现如下：
第一步，在系泊条件下的平台罗经所选取的航向变化为中间值。从平台罗经启动一直到平台罗经稳定，对系泊码头的水流和风力状况以及平台罗经航向的重复性的变化情况都要进行细致的观察，最后来选取平台罗经航向的变化的中间值，并且要把罗经航向的中间值精确到角或分。第二步，使用陀螺经纬仪进行自动寻北定位方式。第三步，将陀螺经纬仪所测得的真北方向关联到全站仪。第四步，将陀螺经纬仪所测量的航向中间值为基准，然后使用全站仪对平台罗经航向进行再次测量。在船舶中心线的船艏点和船艉点上分别架设两个反射棱镜，然后使用全站仪对两个反射棱镜进行瞄准，再使用对讲机把目前航向的实时状况全部告诉全站仪的各操作人员。如果航向发生变化到中间值时，再对两个反射棱镜的准确坐标进行测量，通过坐标计算，最后得出船艉点与船艏点的矢量方向，此矢量方向就是船舶艏艉线航向。为了计算出罗经差，需要重复测量船艉点与船艏点的矢量方向，从而得到多组航向数据。第五步，使用平均值可校准平台航向。根据所测得的罗经航向的多组数据的平均值来作为船舶艏艉线真航向，从而可以计算出罗经差，然后根据罗经差的大小来对平台罗经航向进行调整。
（三）陀螺经纬仪和全站仪的误差分析
陀螺经纬仪的定向精度是15″/cos（Φ），根据国内各港口的分布情况，陀螺经纬仪定向精度一般在在17″～30″之间。全站仪测角测量精度是1″，如果对全站仪和舰船之间的几百米距离忽略不计，那么在跟踪状态下全站仪的测距误差是3mm。使用全站仪动态读取船艏点和船艉点的准确坐标时，船舱内观察的航向人员，对航向变化中间值要告知全站仪的操作人员，航向变化在整个过程中需±1′之内完成。综合考虑总误差不超过2′，满足平台罗经航向精度6′的要求。
三、结语
本文是在系泊条件下，如何对平台罗经航向进行高精度的校准进行研究，文章借鉴了静基座条件下的航向校准并把在系泊条件下的平台罗经航向校准进行结合，在此基础上提出了一种新型的方法，此次校准经过实践得出，这种新型方法不仅完成了系泊条件下平台罗经航向校准工程，而且还对该新型方法进行了验证，最后验证出这种新型方法的可行性和可靠性。
参考文献：
[1]黄浩，夏俊杰.系泊条件下平台罗经航向校准方法研究[J].中国高新技术企业，2013，05：11-13.
[2]薛鸿印.用GPS标校平台罗经方位安装误差与航向精度测量[J].现代防御技术，2000，06：47-51.
[3]经张俊，程向红，王宇.捷联罗经的动基座自对准技术[J].中国惯性技术学报，2009，04：408-412+418.
[4]王奎民，尹冬寒.陀螺罗经现状和发展趋势及对未来的应用展望[J].黑龙江科技信息，2014，32：82-84.
[5].导航、电子对抗、制导[J].中国无线电电子学文摘，2010，06：141-152.