变形监测可以控制变形体的稳定状态,对其运行情况提供信息,同时能够及时采取相应的举措。矿区、大坝以及大型构筑物的安全极为重要, ,GPS变形监测精度高、高度自动化,并且不受气候等外界因素的干扰,有着传统测量技术不能达到的优势,随着GPS技术的不断发展和完善,在不久的将来,会出现更多的新技术和监测方法,从发展趋势来看,在线实时分析、多基准系统、“3S”集成技术、GPS技术与GLONASS系统的结合、小波分析理论的加入……使未来GPS技术在变形监测中更精确、自动化水平更高、更高效,GPS定位技术在变形监测中会有更好、更广阔的应用前景。 卫星接收器在桥梁在线监测中的作用。上海工程安全监测卫星接收器技术指导
GPS技术,来源于美国,是由美国**部发明的导航系统。与其它导航系统相比,GPS技术能够24小时不间断工作,使用户能够时刻享受到三维定位以及时间信息带来的便利。一方面,GPS技术能够克服传统定位技术的缺点,另一方面,还能够提升定位系统的精确性。一般来讲,在水利工程测量中,GPS技术的工作原理如下:首先利用导航系统获取水利工程测量点的具**置坐标,然后利用传感接收器把获取的坐标信息转化成导航电文,***运用计算机系统对获取的数据进行计算分析,从而得出水利工程测量点的具**置坐标,为提高水利工程测量工作的高效性与准确性夯实基础。浙江地质灾害监测卫星接收器方式卫星接收器的优点和缺点。
在水利工程测量工作中充分运用GPS技术,一方面能够节约测量成本,提高测量工作效率,另一方面还能够保证测量工作的质量,为水利工程事业的可持续发展夯实基础。因此,在具体的水利工程测量工作中,要加强GPS技术在水工隧洞贯通施工中、大型水工建设物变形观测中、水力发电机组安装测量中以及堤防工程施工测量中的运用,从根本上提高整个水利工程测量工作的质量,水利工程测量工作的进度,为我国水利工程事业的可持续发展筑牢始基。
GPS原理:24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上,以12小时的周期环绕地球运行,使得在任意时刻,在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。由于卫星的位置精确可知,在GPS观测中,我们可得到卫星到接收机的距离,利用三维坐标中的距离公式,利用3颗卫星,就可以组成3个方程式,解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差,实际上有4个未知数,X、Y、Z和钟差,因而需要引入第4颗卫星,形成4个方程式进行求解,从而得到观测点的经纬度和高程。事实上,接收机往往可以锁住4颗以上的卫星,这时,接收机可按卫星的星座分布分成若干组,每组4颗,然后通过算法挑选出误差**小的一组用作定位,从而提高精度。由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差,大气对流层、电离层对信号的影响,以及人为的SA保护政策,使得民用GPS的定位精度只有100米。为提高定位精度,普遍采用差分GPS(DGPS)技术,建立基准站(差分台)进行GPS观测,利用已知的基准站精确坐标,与观测值进行比较,从而得出一修正数,并对外发布。接收机收到该修正数后,与自身的观测值进行比较,消去大部分误差,得到一个比较准确的位置。实验表明,利用差分GPS,定位精度可提高到5米。 卫星接收器的工作原理。
GPS接收机天线有下列几种类型:(1)单板天线这种天线结构简单、体积较小,需要安装在一块基板上,属单频天线。(2)四螺旋形天线四螺旋形天线是由四条金属管线绕制而成,底部有一块金属掏板。这种天线频带寒风,全圆极化性能好,可捕捉低高度角卫星。缺点是不能进行双频接收,抗震性差,常用作导航型接收机天线。(3)微带天线微带天线是在厚度为h(h≤λ)的介质板两边贴以金属片。一边为金属底板,一边做成矩形或圆形等规则形状,见图4-9。这种天线也称为贴片天线。微带天线的特点是高度低,重轻,结构简单并且坚固,易于制造;既可用于单频机,又可用于双频机。缺点是增益较低。目前大部分测地型天线都是微带天线。这种天线更适用于飞机、火箭等高速飞行物上。(4)锥形天线锥形天线是在介质锥体上,利用印刷电路技术在其上制成导电圆锥螺旋表面,也称盘旋螺线型天线。这种天线可以同进出在两个频率上工作。锥形天线的特点是增益好。但是由于其天线较高,并且在水平方向上不对称,天线相位中心与几何中心不完全一致。因此,在安置天线时要仔细定向并且要给于补偿。GPS天线接收来自20000km高空的卫星信号很弱,信号电平只有-50~-180dB;输入功率信噪比为S/N=-30dB。 卫星接收器在生活中的应用。江西 变形监测卫星接收器案例
卫星接收器降低了测量人员的工作强度。上海工程安全监测卫星接收器技术指导
自动型全站仪极坐标差分法自动型全站仪是一种能进行自动搜索、跟踪、辨识和精确找准目标并获取角度、距离、三维坐标以及其他相关信息的智能型全站仪,又被称为测量机器人。极坐标差分法通过自动型全站仪采集监测点的坐标数据,利用南方SMOS软件来计算监测点的位移情况。使用该方法后自动型全站仪的测量精度可以达到亚毫米级。采用自动型全站仪极坐标差分法进行尾矿坝坝**移的监测的方式为:一台全自动测量全站仪与数个监测点目标(棱镜)及SMOS软件构成三维位移监测系统。采用自动型全站仪极坐标差分法来进行尾矿库坝**移的监测,其特点如下①无需人工干预,全自动采集,自动获取三维坐标信息、传输、与处理监测点的三维数据;②测量精度高,经过软件差分解算后可达到亚毫米级;③反射棱镜价格低廉,监测点的布设成本低,有利于增加监测点数。通过以上比较可以得知,目**维位移监测的方案主要有GPS法和自动型全站仪极坐标差分法,两者采用不同的数据采集部分都可以实现监测点坐标数据的自动采集,通过SMOS软件来实现对尾矿库坝**移的监测。根据尾矿库的情况的不同,采用多样的监测技术手段,以达到比较好监测效果:针对坝体规模大、通视性差、存在遮挡的尾矿坝坝体。 上海工程安全监测卫星接收器技术指导
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