孫孟軍 張煒

摘 要：Excel是Office辦公軟件中的一個組件，Excel工作表函數(shù)涵蓋范圍廣，函數(shù)量大，應(yīng)用靈活。針對當(dāng)今陀螺全站儀內(nèi)置軟件只能得到陀螺北方向和陀螺方位角，而不能得到定向邊坐標(biāo)方位角的現(xiàn)狀，本文通過應(yīng)用不依賴計算機語言的Excel工作表函數(shù)，實現(xiàn)定向邊坐標(biāo)方位角的快速解算。

關(guān)鍵詞：Excel;陀螺全站儀;定向數(shù)據(jù)處理;快速解算

1? 已知邊坐標(biāo)方位角的自動計算

根據(jù)井下測定定向邊方位角的作業(yè)流程中的規(guī)定，要求井上已知邊坐標(biāo)中誤差≤10″，且已知邊長度>50m。井上已知邊坐標(biāo)方位角是求定儀器常數(shù)Δ所需要的，而其方位角中誤差大小最終影響陀螺定向的一次定向中誤差。

已知邊AB長度和坐標(biāo)方位角及其精度的計算公式為：

應(yīng)用Excel的工作表函數(shù)可實現(xiàn)已知邊坐標(biāo)方位角、坐標(biāo)方位角精度和已知邊長度的計算。輸入已知點坐標(biāo)和中誤差即可實現(xiàn)計算：

部分單元格函數(shù)：可在F251單元格中輸入：

=ROUND（IF（（G247-G246）/（E247-E246）>0，（ATAN（（G247-G246）/（E247-E246）））*206265，（ATAN（（G247-G246）/（E247-E246））+2*3.1415926）*206265），0），來實現(xiàn)坐標(biāo)方位角秒值的計算。

2 儀器常數(shù)Δ的自動計算

根據(jù)井下定向邊作業(yè)流程和3-2-3的觀測次序，在地面已知邊上采用三測回測量陀螺方位角，求得三個儀器常Δ1、Δ2、Δ3，算出平均值Δ平;返回地面后，要盡快在原已知邊上再用三測回測量陀螺方位角，再求三個儀器常數(shù)Δ1、Δ2、Δ3，算出平均值Δ平。

另外，根據(jù)同一邊任意兩測回測量陀螺方位角的互差不得超過40″，并且測前測后方向值互差對于索佳GP3130R3全站式陀螺儀不得超過12″。

應(yīng)用Excel的工作表函數(shù)可實現(xiàn)儀器常數(shù)的計算。輸入測線方向、陀螺北方向、已知邊坐標(biāo)方位角和子午線收斂角（均為角度制）即可實現(xiàn)計算。

由于Exce1不能直接進(jìn)行度分秒的運算，需要將角度制轉(zhuǎn)換為秒值參與計算?？稍贗23單元格中輸入：=（G10*3600+H10*60+I10），來實現(xiàn)由測線方向角度制到秒值的計算，其他角度制到秒值的計算可類似計算。可在I15、J15和K15單元格中分別輸入：=INT（I28/3600）、=INT（（I28-I14*3600）/60）和=I28-I14*3600-J14*60，來實現(xiàn)測線方向值秒值到角度制的計算，其他秒值到角度制的計算可類似計算。

部分單元格函數(shù)：可在I12單元格中輸入：

=IF（ROUND（（I25-G12*3600-H12*60），0）/2=INT（ROUND（（I25-G12*3600-H12*60），0）/2），ROUND（（I25-G12*3600-H12*60），0），INT（I25-G12*3600-H12*60）），來實現(xiàn)角度制的測線方向平均值中秒值的四舍五入計算，其他四舍五入計算可類似計算。

3? 井下定向邊坐標(biāo)方位角的自動計算

根據(jù)井下定向邊作業(yè)流程和3-2-3的觀測次序，需要在井下定向邊上用兩測回測量陀螺方位角。

根據(jù)同一邊任意兩測回測量陀螺方位角的互差不得超過40″，并且測前測后方向值互差對于索佳GP3130R3全站式陀螺儀不得超過12″。

井下定向邊坐標(biāo)方位角平均值中誤差的計算

部分單元格函數(shù)：可在I292、J292和K292單元格中分別輸入：

=INT（（（I291*3600+J291*60+K291）/SQRT（2））/3600）、

=INT（（（（（I291*3600+J291*60+K291）/SQRT（2））/3600）-I292）/60）、

=ROUND（（（（I291*3600+J291*60+K291）/SQRT（2））-I292*3600-J292*60），0），來實現(xiàn)定向邊坐標(biāo)方位角平均值中誤差的計算。

可在M292單元格中輸入：=IF（K292>10，1，0），來實現(xiàn)平均值中誤差是否超過10”的判斷。

4? 結(jié)束語

根據(jù)井下測定定向邊方位角的作業(yè)流程，應(yīng)用不依賴計算機語言的Excel的工作表函數(shù)，在不同單元格采用不同函數(shù)或函數(shù)的相互套用，分別從已知邊坐標(biāo)方位角及其精度的計算，儀器常數(shù)的計算和井下定向邊坐標(biāo)方位角的計算等及其它們相關(guān)的判斷對索佳GP3130R3全站式陀螺儀定向數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。該軟件可以在同一工作薄的不同工作表實現(xiàn)不同的計算。沒有因為算法問題導(dǎo)致計算結(jié)果的精度損失。經(jīng)驗證，Excel計算結(jié)果與筆算計算完全相同，提高了計算效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]王漢雄，喬景順.Excel VBA在測量數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J].測繪科學(xué)，2008，33（2）：210-212.

[2] 劉紹堂，蔣瑞波，蘇軒.陀螺儀全站儀在礦井聯(lián)系測量中的應(yīng)用[J].測繪科學(xué).2011，36（2）：94-96.

[3] 黎明.陀螺全站儀性能及定向應(yīng)用研究[D].鄭州.解放軍信息工程大學(xué)，2008.