陀螺经纬仪是由经纬仪、上架式陀螺仪、陀螺电源及仪器三脚架等组成。图示为DJ6-T60型陀螺经纬仪。

使用陀螺经纬仪定向是利用陀螺仪本身的特性(如定轴性和进动性)及地球自转的影响来达到寻北的目的。在地球南北纬度75°范围内，不受地形条件、气候条件及外界磁场的影响，无论白天和夜间都能测出测站点的真北来。所测的方位角就是天文方位角。

上图示陀螺的核心是由陀螺马达1装在密封的陀螺房2中，通过悬挂柱3由悬挂带4悬挂起来，用三根导流丝5给陀螺马达供电，在悬挂柱3上装有带光标和物镜的镜管6,它们共同构成陀螺灵敏部。光标经照明后通过物镜成像在目镜分划板7上，光标像在目镜视场内的摆动反映了陀螺灵敏部的摆动。图中8表示锁紧限幅机构，拧动仪器外部操作手轮，由凸轮9带动锁紧限幅机构的升降，从而使陀螺灵敏部托起（锁紧）和下放（摆动）。仪器外壳内壁装有磁屏蔽罩10,用来防止外界磁场的干扰。陀螺仪和经纬仪部分的连接靠经纬仪上部桥形支架11及螺纹压环12压紧来实现，两者连接的稳定性是通过桥形支架顶部三个球形顶尖插入陀螺仪底部三条向心“V”形槽来达到强制归心。

陀螺电源是一个直流的晶体管电子设备，总体分为两层。下层是蓄电池箱，内装两组镣镉密封蓄电池，并联使用，端部装有输出插座。上层是逆变器，使用时由专用导线和蓄电池箱连接，逆变器面板上设有操作指示机构。

在待定测站上安置陀螺经纬仪，望远镜在盘左位置，并大致对向北方，先进行粗定向。

起动陀螺，当电源逆变器电压为36V时，陀螺达到额定转速。旋转陀螺仪操作手轮，下放陀螺灵敏部，松开经纬仪水平制动螺旋，用手转动照准部进行跟踪。所谓跟踪，就是通过陀螺仪目镜观察，使视场上移动着的光标像与分划板的零刻线随时重合，当接近逆转点时，光标移动速度慢下来，此时制动照准部，用水平微动螺旋继续跟踪，直达逆转点时读出水平度盘读数u1'。松开制动螺旋，继续向反向跟踪，直达另一逆转点，读出u2’。旋转陀螺仪操作手轮，托起陀螺灵敏部，制动陀螺，按下式计算近似北方向在水平度盘的位置：

按前述，起动和下放陀螺灵敏部后，用手转动照准部跟踪，使分划板零刻线走在光标像的前面，当光标像慢下来时，固定照准部，停止跟踪，待光标像与分划板零线重合时，起动秒表，光标像继续行进，达到逆转点后又返回来。光标像再与零刻线重合时，在秒表上读出时间t。用t/2加上T/4（T为陀螺摆动周期，可在仪器说明书中查到），算出此数值后，松开经纬仪水平制动螺旋继续跟踪，使光标像与分划板零线重合。当跟踪到t/2+T/4时刻，立即固定照准部，停止跟踪，此时望远镜即照准了近似北方向，如（图一）。

按上述定向方法望远镜指向了近似北方向，精密定向一般采用跟踪逆转点法。

将水平微动螺旋放在行程中间位置，固定经纬仪照准部，起动陀螺，到达额定转速后，待陀螺马达运转3分钟后，缓慢地放下陀螺灵敏部，并进行限幅，使摆幅不要超过水平微动螺旋行程范围，用微动螺旋跟踪，跟踪要做到平稳和连续，更不要触动仪器各部位。

陀螺轴在子午线左右摆动如（图二）曲线。在摆动平衡位置上,光标像行进速度最快，当接近逆转点时，好像停留片刻，此时应准确地使光标像与分划板零刻线重合，迅速地把逆转点相应于水平度盘的读数读出来，记入记录表中。随即向反方向继续跟踪，这样连续观测4?5个逆转点后托起陀螺灵敏部，制动陀螺停转。

跟踪时除读定水平度盘读数外，还需用秒表记录连续两次经过同一方向逆转点的时间，即跟踪摆动周期Ti,它对计算是无用的，但可以反映陀螺工作是否正常，以及判定逆转点是否已经到达。

陀螺摆动平衡位置Nt就是陀螺子午线的位置。参照图示和记录表,按下列公式计算：