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本发明涉及一种应用于有角度补偿的电子全站仪、电子经纬仪等测绘仪器的高精度横轴倾斜误差补偿方法。其特征在于:针对由横轴倾斜误差带来的对垂直角的测量误差进行补偿,将经纬仪的横轴倾斜误差作为基本的矩阵元,将经纬仪测角的旋转过程以相应的旋转矩阵表示,最后得到有横轴倾斜误差存在时,经纬仪垂直角的真实测量模型。本发明的优越性在于,由于现有技术采用的是一种近似处理的模型,且对垂直角很少进行补偿,本发明所提出的是一种通过坐标变换建立的精确的数学模型,并将新模型运用于经纬仪垂直角的高精度测量中,因此补偿精度更高,误差补偿范围更大,在横轴倾斜误差小角度近似的条件下,可以用更为简单的模型来进行补偿,且易于实施。