光在隧道的尽头

在全球范围内，越来越多的隧道(以及更长的隧道)正在修建。目前，世界上最长的隧道是瑞士的圣哥达基地隧道(gothard Base tunnel)，全长57公里(35英里)，但这可能在未来几十年改变，计划在中国城市大连和烟台之间修建123公里(76英里)海底隧道。每一个隧道项目都需要数百万美元的投资，隧道测量所需的精度水平不断提高。当火车预计以300公里每小时(186英里每小时)的速度通过时，计划中的隧道轴线必须保持最大精度。汉堡Elb隧道等在地下水中进行隧道施工时，必须在完工后以厘米的精度将巨大的隧道掘进机打入特殊的防水目标建筑中。在从事这种规模的关键项目时，航向中最小的方向误差都可能导致相当大的技术问题和财务风险。

隧道测量师在确保隧道的突破在指定的目标点处出现至关重要的作用。挑战是指导隧道的两侧朝着正确的方向。定向传输的测量使用细长的横向线发生，其只能连接到隧道入口处的已知点的控制网络。没有办法检查隧道的前端的前端的方向精度。随着隧道长度的增加，配置适当的隧道方向的正确性两端导致相当大的风险和不确定性。

在困难的条件下进行测量
许多隧道管有进入起动轴。从这些起始轴，定点坐标被转移到隧道水平，使得隧道可以正确地钻孔并朝向其目标导航，这是前进隧道的另一端。该过程，称为管道，总是涉及风险的元素，当在这种小轴上传递固定的参考点时。如果测量的数据如此多为毫米不准确，则这种不准确的化合物本身并导致隧道的许多曲线的横向穿线线和其方向相当大的偏差。

当视线转移并受到温度差异，湿度或灰尘等屈光影响时，隧道本身的测量风险发生。这些使测量角度和可靠的测量困难和错误不可避免的错误。这甚至适用于更多的是，在大多数隧道中，测量点不能位于隧道的中心以进行后勤原因，因此必须位于隧道墙壁。靠近墙壁的靶向甚至会增加折射的风险。具有许多（紧密）曲线的隧道课程也需要最大的精度。

随着隧道长度的增加，来自管道和折射的误差加起来可能高达几米，在想要的位置突破是不可能的。在这种情况下，通常需要大量的额外工作。

解决方案是一个“玩具”
以前，矿工和隧道建造者使用罗盘解决了这个问题。然而，在今天的现代隧道中，由于所使用的钢铁和钢材，这是不可能的。在20世纪50年代初，使用陀螺仪解决这个问题的初步发展。

几乎每个人都熟悉陀螺仪的童年，当玩旋转陀螺。在日常生活中，我们不断地使用进动的基本物理原理，例如，当我们骑自行车时，把手从车把上移开，然后像变魔术一样一直往前走。

进动是转动物体(陀螺仪)在外力施加扭矩时轴的方向变化。如果将这样一个陀螺仪安装在一个测量装置中，并在地球上的某个地方放置一段时间，在这段时间内，地球的重力将作为外力作用在这个陀螺仪上。陀螺仪试图抵消这个外力并保持在原来的位置。如果它能够测量这些值，这样的陀螺仪就可以用来确定地轴(地图上的北)的方向。

由诺伯特比克，VolkerSchäpe和Volker Schultheiss撰写