磁悬浮陀螺仪是将磁悬浮陀螺寻北与全站测量系统智能集成，通过敏感地球自转角动量原理独立测定任意目标真北方位的精密全能定向仪器。由于其高精度、智能化、全天时、全天候自主寻北定向能力，可以快速、准确的确定矿山井上下坐标基准联测，可以快速、准确的确定井下灾害事故的地面位置，可以高效、准确的保证万米超长井巷的高精度贯通。同时也被广泛应用于超长隧道、地铁等诸多大型隐蔽地下工程，在导弹发射、武器瞄准等国防军工领域更是不可或缺的重要装备。但由于军事敏感性，欧美等发达国家对我国高精度陀螺技术实施技术封锁。因此研制具有我国自主知识产权的高精度陀螺全站定向系统具有十分重要的现实意义和实用价值。

    目前，我国矿山及测绘领域应用的陀螺仪器主要是早年从瑞士等国进口的中低精度产品及近年我国部分军工厂家的陀螺产品。其进口与国产陀螺的技术体系大多采用传统的悬挂带支承设计和摆幅式寻北模式。本成果全新构建了一种以磁悬浮为支撑体系陀螺全站仪测量系统。该系统的研制一方面丰富了陀螺寻北仪器的种类，另一方面可望对传统寻北仪的精度和可靠性改善提高。课题组通过大量的论证研究及实验测试，成功研制出我国首台磁悬浮陀螺全站仪系统。该系统摒弃了悬挂带陀螺仪的传统构建模式，将磁悬浮支承技术应用于陀螺全站定向系统之中，目前已形成磁悬浮支承、光电力矩反馈、双位置回转、连续模数转换、观测数据滤波等多项寻北关键技术及多项环境适应技术。设计了“磁悬浮陀螺隧道贯通误差预计控制与仿真系统软件”，实现了从原始测量方案设计、测量数据分析、成果报告提交的自动化操作。经测量仪器检验监督机构检测表明：磁悬浮陀螺全站定向系统一次定向中误差优于3.5″，定向时间为8分钟，主要性能指标均达到或者优于国际同类产品，完全满足测量工程应用环境要求。

    目前，磁悬浮陀螺全站测量系统已获发明专利21项（其中授权14项，公开7项），实用新型9项，软件著作权8项，获第十八届中国专利优秀奖及中国煤炭工业专利一等奖；并已成功应用于山西平朔安家岭1、2号特大煤矿，陕西煤业集团柠条塔特大煤矿、大柳树特大煤矿，彬长矿业集团，澄合矿务局，淮北矿业集团、福建马坑特大磁铁矿，重庆中铝矿业集团等30余煤矿矿山；同时被用于港珠澳大桥沉管隧道、深圳福田客运专线核心站、中国铁路第一长隧道--青藏线32.6公里关角隧道、中国铁路第二长隧道28.8公里的兰渝线西秦岭隧道、国际超长深埋第一隧道--97公里陕西引汉济渭超长隧道等20余项国内重特大型地下工程，取得了良好的应用效果。

    该项技术及产品的研制成功，填补了国内空白，丰富了我国高精度陀螺定向技术产品类型，提高了我国高精度陀螺寻北科学技术水平。