贯通测量是地下工程测量的重要内容之一,主要是为保证巷道或立井的多个对向或同向掘进工作面能按预定的设计要求掘通而进行的测量工作。贯通测量通常要在地下布设长距离的导线,由于地下空间狭小、观测环境差,测量成果易受到影响,造成测量误差积累,难以保证高精度贯通要求。在这种情况下陀螺定向测量作为一种全天候、依赖条件少、地下测量精度较高的测量手段,在贯通测量中起到重要作用。GAT高精度磁悬浮陀螺全站仪是由长安大学测绘与空间信息研究所和中国航天科技集团公司第十六研究所共同研制开发、具有国内独立知识产权的高精度全自动陀螺定向仪器,广泛应用于隧道贯通测量、地铁测量、矿山测量、阵地测量等领域。本文主要是对磁悬浮陀螺仪定向测量数据处理进行研究,通过对陀螺定向原理和磁悬浮陀螺寻北关键技术的分析,借鉴计算机领域的最少使用策略(LFU)缓存淘汰算法,提出一种基于磁悬浮陀螺定转子电流分布特征的数据处理方法。主要内容如下:首先,对陀螺定向的基本原理、定向方法进行了分析,对磁悬浮陀螺全站仪采用的磁悬浮支承技术、光电力矩反馈控制技术、多位置寻北技术、海量数据采集技术等关键技术进行了分析,并对磁悬浮陀螺全站仪的定向质量控制进行了研究。然后,基于磁悬浮陀螺全站仪的多位置寻北技术、海量数据采集技术,对磁悬浮陀螺的定转子电流的基本特征进行分析,以定转子电流数据组为基本数据处理单元,提出了一种基于磁悬浮陀螺定转子电流分布特征的数据处理方法。该方法主要借鉴计算机领域的最少使用策略(LFU)缓存淘汰算法,通过设定一定阈值,淘汰出现频率低的数据,保留最常出现数据。基于该方法设定淘汰阈值为10,对陀螺定向测量平静状态、弱干扰状态、强干扰状态下三种情况的数据进行数据处理,结果显示该算法不会影响平静状态定向测量结果,对弱干扰和强干扰状态下的定向测量结果都有明显改善作用,通过设定合适淘汰阈值可有效去除异常干扰数据。最后,通过工程应用,将本文提出的数据处理方法应用于某矿区陀螺定向测量数据后处理,处理结果显示该算法可提高陀螺定向测量精度。