GPS是全球定位系統(tǒng)的簡稱,是美國研制的一套衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。GPS衛(wèi)星可以向地面廣播的GPS導(dǎo)航定位信號,在美國軍方開放民用頻段后,其成為一種可供無數(shù)用戶分享的信息資源。GPS接收機能對GPS衛(wèi)星進行觀測及追蹤,在成功捕獲衛(wèi)星后GPS接收機就能接收不同衛(wèi)星的GPS導(dǎo)航信號并進行定位解算,用戶只需要要擁有GPS接收機及有關(guān)配套產(chǎn)品就能夠滿足地面、海面和太空空間的廣大的定位需求。隨著航空航天技術(shù)、遙感測繪技術(shù)的發(fā)展及經(jīng)濟全球化的世界貿(mào)易需求,新形勢下的定位技術(shù)要求:(1)提供精確的地心坐標(biāo)(衛(wèi)星和彈道導(dǎo)彈);(2)提供全球統(tǒng)一的坐標(biāo);(3)適應(yīng)長距離高精度定位;(4)全天候、快速精確、操作簡便。衛(wèi)星接收器GPS在線安全監(jiān)測系統(tǒng)工程中的應(yīng)用。浙江衛(wèi)星接收器工程測量
GPS在變形監(jiān)測中的應(yīng)用發(fā)展趨勢探討1)研究建立技術(shù)先進而又實用的GPS變形監(jiān)控在線實時分析系統(tǒng)是一個重要的發(fā)展趨勢。它能以有效地實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、傳輸及處理,從而使得監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠及時地被分析處理,實時地對變形現(xiàn)狀進行評價,并預(yù)測其發(fā)展的趨勢。進而提供科學(xué)合理的依據(jù),為災(zāi)害發(fā)生的可能性分析及預(yù)報打下基礎(chǔ),這對活躍階段變形體的監(jiān)測來說意義重大。2)建立“3S”(GPS、GIS、RS)集成變形監(jiān)測系統(tǒng)?!?S”集成可以為各種災(zāi)變信息之間的關(guān)系提供技術(shù)上的支撐,特別是時態(tài)GIS(簡稱TGIS)技術(shù)的應(yīng)用,便可以對四維空間的地質(zhì)狀況進行描述,能夠有效地記載各種地質(zhì)現(xiàn)象的演繹過程,對各種災(zāi)害的測報具有重要作用。因此,研究“3S”集成變形監(jiān)測系統(tǒng),也是變形監(jiān)測技術(shù)的重要發(fā)展趨勢之一。3)根據(jù)變形監(jiān)測的目的及對象,將GPS與其他變形監(jiān)測技術(shù)進行集成組合,以有效地實現(xiàn)優(yōu)勢互補。GPS等空間測地技術(shù)集成組合應(yīng)用于大范圍、整體性的地殼運動監(jiān)測,將使地殼形變觀測在空間域的控制能力和分辨能力方面得到極大的提高,這也為GPS等空間測地技術(shù)用于大型工程的變形監(jiān)測帶來了新的機遇,為推進高精度變形監(jiān)測的研究注入新的活力。水庫大壩安全監(jiān)測衛(wèi)星接收器應(yīng)用范圍衛(wèi)星接收器在尾礦庫工程安全監(jiān)測的作用。
對于傳統(tǒng)測量工作來講,其測量工作的質(zhì)量極易受到測量區(qū)域的地理環(huán)境、氣候條件等因素的影響,為了保證測量工作的準(zhǔn)確性與科學(xué)性,對測量工作人員提出了更高的要求。在水利工測量中運用GPS技術(shù),會**降低自然環(huán)境、氣候條件對測量工作的影響,能夠從根本上完成大面積區(qū)域的水利測量工作,從而滿足了不同水利工程對測量工作的要求。因此,在水利工程測量中運用GPS技術(shù),能夠極大程度上降低測量人員的工作強度,提高測量效率。,在測量工作中運用GPS技術(shù),能夠較為準(zhǔn)確的定位測量點的空間坐標(biāo),從而在宏觀上把獲取的空間坐標(biāo)等信息通過計算機系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為可視化、數(shù)字化的電子圖形,以便實現(xiàn)在線編輯的操作。通過與傳統(tǒng)的測量工作相比,利用GPS技術(shù),能夠一次性獲取大量實用的信息資料,為河道的管理、防汛工作的開展等提供了大量準(zhǔn)確的信息。
GPS全球定位系統(tǒng)采用多星高軌測距體制,以距離作為基本觀測量,通過對4顆衛(wèi)星同時進行偽距測量,即可推算出接收機的位置。由于測距可在極短的時間內(nèi)完成,即定位是在極短的時間內(nèi)完成的,故可用于動態(tài)用戶?,F(xiàn)代測距實質(zhì)上是使用無線電信號測量其傳播時間來推算距離??梢詼y量往返傳播延遲,也可以測量單程傳播延遲。往返傳播測距即主動測距,要求衛(wèi)星與用戶均具備收發(fā)能力。對用戶來說,這不僅**增加了儀器的復(fù)雜程度,而且從隱蔽性來看也是十分不利的,因為發(fā)射信號易造成暴露。單程測距(即被動測距)則在很大程度上避免了上述的缺點。但單程測距要求衛(wèi)星與用戶接收機的時鐘同步。如果兩個時鐘不同步,那么在所測量的傳播延時時間中,除了因衛(wèi)星至用戶接收機之間距離所引起的傳播延遲之外,還包含了兩個時鐘的鐘差。要達到衛(wèi)星與用戶時鐘同步,在實際工作中很難做到,但可通過適當(dāng)方法解決。GNSS原理及技術(shù)——衛(wèi)星定位原理!
GPS接收機天線有下列幾種類型:(1)單板天線這種天線結(jié)構(gòu)簡單、體積較小,需要安裝在一塊基板上,屬單頻天線。(2)四螺旋形天線四螺旋形天線是由四條金屬管線繞制而成,底部有一塊金屬掏板。這種天線頻帶寒風(fēng),全圓極化性能好,可捕捉低高度角衛(wèi)星。缺點是不能進行雙頻接收,抗震性差,常用作導(dǎo)航型接收機天線。(3)微帶天線微帶天線是在厚度為h(h≤λ)的介質(zhì)板兩邊貼以金屬片。一邊為金屬底板,一邊做成矩形或圓形等規(guī)則形狀,見圖4-9。這種天線也稱為貼片天線。微帶天線的特點是高度低,重輕,結(jié)構(gòu)簡單并且堅固,易于制造;既可用于單頻機,又可用于雙頻機。缺點是增益較低。目前大部分測地型天線都是微帶天線。這種天線更適用于飛機、火箭等高速飛行物上。(4)錐形天線錐形天線是在介質(zhì)錐體上,利用印刷電路技術(shù)在其上制成導(dǎo)電圓錐螺旋表面,也稱盤旋螺線型天線。這種天線可以同進出在兩個頻率上工作。錐形天線的特點是增益好。但是由于其天線較高,并且在水平方向上不對稱,天線相位中心與幾何中心不完全一致。因此,在安置天線時要仔細(xì)定向并且要給于補償。GPS天線接收來自20000km高空的衛(wèi)星信號很弱,信號電平只有-50~-180dB;輸入功率信噪比為S/N=-30dB。衛(wèi)星接收器接收機的性能。江西尾礦庫監(jiān)測衛(wèi)星接收器案例
衛(wèi)星接收器系統(tǒng)的構(gòu)成。浙江衛(wèi)星接收器工程測量
自動型全站儀極坐標(biāo)差分法自動型全站儀是一種能進行自動搜索、跟蹤、辨識和精確找準(zhǔn)目標(biāo)并獲取角度、距離、三維坐標(biāo)以及其他相關(guān)信息的智能型全站儀,又被稱為測量機器人。極坐標(biāo)差分法通過自動型全站儀采集監(jiān)測點的坐標(biāo)數(shù)據(jù),利用南方SMOS軟件來計算監(jiān)測點的位移情況。使用該方法后自動型全站儀的測量精度可以達到亞毫米級。采用自動型全站儀極坐標(biāo)差分法進行尾礦壩壩**移的監(jiān)測的方式為:一臺全自動測量全站儀與數(shù)個監(jiān)測點目標(biāo)(棱鏡)及SMOS軟件構(gòu)成三維位移監(jiān)測系統(tǒng)。采用自動型全站儀極坐標(biāo)差分法來進行尾礦庫壩**移的監(jiān)測,其特點如下①無需人工干預(yù),全自動采集,自動獲取三維坐標(biāo)信息、傳輸、與處理監(jiān)測點的三維數(shù)據(jù);②測量精度高,經(jīng)過軟件差分解算后可達到亞毫米級;③反射棱鏡價格低廉,監(jiān)測點的布設(shè)成本低,有利于增加監(jiān)測點數(shù)。通過以上比較可以得知,目**維位移監(jiān)測的方案主要有GPS法和自動型全站儀極坐標(biāo)差分法,兩者采用不同的數(shù)據(jù)采集部分都可以實現(xiàn)監(jiān)測點坐標(biāo)數(shù)據(jù)的自動采集,通過SMOS軟件來實現(xiàn)對尾礦庫壩**移的監(jiān)測。根據(jù)尾礦庫的情況的不同,采用多樣的監(jiān)測技術(shù)手段,以達到比較好監(jiān)測效果:針對壩體規(guī)模大、通視性差、存在遮擋的尾礦壩壩體。浙江衛(wèi)星接收器工程測量