港珠澳大桥隧道沉管安装定位及姿态监测技术

重点介绍了针对港珠澳大桥海底沉管对接过程中水下精密定位及姿态监测技术方法,采用了水上RTK定位与水下姿态监测技术相结合,并实时监测测量塔挠度,通过三维坐标转换实现了高精度的对接定位及姿态监测,开发可视化仿真模拟软件,指导沉管水下对接。简要介绍了安装定位过程的实施步骤、关键工序和定位精度分析。     

海底沉管隧道安放测量

沉管在海底的位置靠露在水上的测量棱镜塔目标位置反求,为及时知道水下对接数据,调整施工,要求计算机实时通讯,同步观测棱镜目标,实时显示水底管段的位置特征。结合嘉兴电厂海底隧道工程,介绍了沉管隧道对接的测量理论和实施措施。     

沉管隧道的防水技术

从构造、原材料使用、施工等方面介绍了沉管隧道的防水技术。管段自防水、管段外防水和管段接头防水组成了沉管隧道严密的防水体系 ,保证沉管隧道具有良好的防水性能     

基于多波束数据的港珠澳大桥隧道基础检测分析

介绍了港珠澳大桥沉管隧道碎石基础结构测量控制内容,针对沉管隧道水下标高测量精度高的特点,通过对多波束测深数据的对比分析,验证了测深数据的精度及可靠性。并基于多波束数据量大、相对精度高的优点,提出特制单波束数据与多波束数据相结合的水下标高点面控制法和深水深槽结构物尺寸图上测量法,实现了沉管隧道碎石基础质量全面控制,并为管节安装快速决策提供依据。     

深中通道碎石基础整平多波束测量技术

为解决沉管隧道及相关水下大型结构物施工对测深精度远高于传统水深测量规范的相关要求问题,以深中通道碎石基础整平限差要求±40 mm为例,分析了多波束测深系统的误差来源及理论测深精度,提出了削弱各误差项的方法,并结合实际工程进行了验证。通过对多次管节碎石基础的扫测结果表明,采用该套经优化处理的多波束测深系统能够满足该项目的高精度要求,提出的若干方法可为后续相关对测深精度要求较高的水下工程项目提供参考。     

不同布缆方式锚碇沉管管段运动的数值模拟

通过建立波浪作用下锚碇沉管管段运动的时域数值计算模型,对锚碇沉管的运动响应及锚碇缆受力特性进行了研究。应用集中质量法求解锚碇缆力,应用四阶Runge-Kutta法求解管段时域运动方程,计算了在不同沉深、不同周期、不同波高和不同波向条件下沉管管段的运动幅值和锚碇缆力。数值计算的结果表明:锚碇沉管的锚碇缆对沉管管段的运动起到一定的约束作用,在沉放深度较浅、波浪周期较大时,锚碇缆对沉管管段运动幅度的制约更为明显。通过五种布缆方式的计算与分析,探讨了布缆方式对沉管管段运动响应及锚碇缆受力的影响,并给出了较为合理的布缆方案。     

光纤惯导国内外发展现状及其关键技术分析

详细介绍了陀螺和加速计的种类、发展历程和发展趋势,对光纤、激光和微机电(MEMS)惯导的精度、重量、体积、功耗等指标及其优劣势进行了对比。随后,论述了国内外光纤惯导的研究现状,并分析了国内外相关产品。重点研究了光纤惯导的初始对准技术、在线标定技术、温度补偿技术和组合导航技术。     

港珠澳大桥岛隧工程沉管安装期激流观测与特征分析

在沉管安装船南北两侧分别布置了海流观测设备,通过数据实时传输,获取沉管南北两侧垂直方向上每米和每分钟的海流变化.E31管节沉放对接期间,在沉管周围观测到了明显大于正常流速的激流,这种激流具有突发性、瞬时性、随机性特征.激流的这种随机性使E31管节产生了异常晃动,给沉管施工带来一定风险.对外海深槽沉管沉放对接期间激流的观...     

桶基平台负压沉贯过程监测与控制技术研究

为了实现桶基平台平稳快速沉贯安装,对桶基沉贯过程中的负压、沉深、土塞高度等多参数监测及沉贯过程控制技术进行深入研究,提出3N+1全压力传感器多参数监测和沉贯过程逻辑控制技术。研制了负压沉贯过程监测控制系统,该系统具有结构简单,性能稳定,控制精度高,响应速度快等特点。对JZ9-3W桶基平台沉贯过程进行了监测控制,沉贯深度测量精度0.2%,三筒沉深平衡控制精度1%。工程实践证明该技术可以满足负压桶基平台沉贯过程测控技术要求。     

海上筒基平台负压沉贯阻力的数值计算研究

用有限元分析方法对筒形基础负压沉贯渗流场进行了动态模拟,提出了筒形基础负压沉贯阻力的数值计算方法;修正了计算筒形基础负压沉贯阻力的公式,并给出了有关系数的取值范围。计算结果表明了计算方法的可靠性和工程实用性。     

Attitude determination using a multi‐antenna GPS system for hydrographic applications

A four‐antenna GPS attitude determination system was used to estimate roll, pitch, and heading parameters of a 52‐meter surveying vessel in an operational marine environment. The least squares algorithm for platform attitude estimation using multiple baseline vector observables is presented. An efficient on‐the‐fly carrier phase ambiguity searching method is derived, which utilizes the Cholesky decomposition method and the known baseline constraints between the GPS antennas to construct the potential ambiguity sets on the sphere. The accuracy of the estimated attitude parameters from the GPS multi‐antenna system was assessed with an independent inertial navigation system (INS). Results from sea trials show that the proposed GPS multi‐antenna system and processing algorithms delivered a satisfactory performance under various ship maneuvers. The accuracy of GPS estimated ship attitude parameters is better than 0.06 degrees at an output rate of 10 Hz. Such a performance demonstrates a new alternative means to provide accurate, reliable, and cost‐effective ship attitude information for hydrographic applications.     

实时动态差分GPS与全站仪配合在航道测量中的应用

通过理论分析与应用实践，探讨了实时动态差分全球定位系统(GPSRTK)与全站仪相配合测量的解决方案、实测技术以及操作过程中的主要问题。分析了在航道测量中的仪器设备、人员分工与环境利用的协调配合方法，既保证了测图精度，又提高了工作效率和经济效益，得出了有益的结论。     

影响GPS PPK无验潮水深测量精度的几个因素

针对作用距离、数据同步、姿态、声速等因素对全球定位系统动态后处理(GPS PPK)无验潮沿岸水深测量精度的影响进行了讨论,分析了GPS PPK无验潮水深测量作业模式消除涌浪影响的机理,对姿态传感器的测量和安装精度以及GPS天线与测深仪换能器相对位置的量测精度等提出了定量要求。     

多波束安装校准中各参数关联性分析

多波束测深系统安装校准是多波束测量的关键环节,其安装和校准的好坏直接影响测量精度。在校准和测量过程中,各种误差参数是同时存在且相互影响的。正确分析其相互关联性,采取合适的校准方法,可以削弱其误差的影响,提高校准精度。论述了多波束安装参数校准的作业方法和误差分析,并对各校准参数的关联性进行了详细的论证和量化分析,提出了削弱各参数关联性的方法。     

GNSS船姿测量方法及对多波束测深精度的影响分析

GNSS船姿测量以其观测误差不随时间累积的特点得到了广泛研究和应用,本文基于三天线GNSS船姿测量方式,构建了波束脚印误差与姿态误差间的关系模型,设计仿真实验分析了基线长度对姿态误差的影响,以及不同水深环境下姿态误差与GNSS定位误差的关系。为突破传统RTK在测量距离上的限制,本文采用PPP、PPK、MBD (动态参考站差分)三种方法进行GNSS船姿计算,并通过海上实验与高精度惯性导航系统进行对比分析,结果表明使用MBD测姿结果要优于PPK和PPP模式,得到的航偏角、横摇角、纵摇角标准差均在0.1°左右,可满足通常情况下多波束测深对姿态精度的要求。     

基于CORS的网络RTK技术在水下测绘中的应用

介绍了基于CORS的网络RTK技术在水下测绘的应用及技术优势,并与常规测绘方法进行了比较分析.通过实例介绍了利用FJCORS进行的水下测绘应用及采用的CORS定位精度检测法,结果表明满足精度要求,验证了其在水下测绘的适用性.     

三维水深测量精度分析及试验验证

根据《水运工程测量规范》修订专题研究项目理论研究成果,分别通过陆地的"不同距离升降旋转法"和对选定区域重复进行水深测量的实测试验方法对RTK动态三维定位精度、RTK三维水深测量图载水深精度进行了验证,为将RTK三维水深测量纳入《水运工程测量规范》提供了依据。     

基于GPS RTK技术的海岸沙丘动态监测

根据沙丘地形的特点,探讨并实践RTK测量沙丘的基本方法与步骤,同时利用精度为毫米级的全站仪对RTK进行高程精度评定,其误差范围为2~7 cm,证明RTK精度能够满足沙丘动态监测的要求。数据结果分析表明昌黎新开口南侧沙丘高度降低,且整体向西南移动。     

RTK技术在杭州湾跨海大桥桥位地形测绘中的应用

介绍了RTK技术在杭州湾跨海大桥桥位地形测绘中的应用,并对其定位结果进行了精度比较与分析,结果表明:RTK定位测量的点位精度可达厘米级,各点位之间不存在误差积累,与全站仪等测量手段取得的结果符合得较好,可以用来代替二三级导线控制测量和等外水准等测量方法;流动站与基准站的距离在10km范围以内时,应用RTK技术对近岸水下地形进行测量具有方便、快捷、精度高等特点,但当此距离超过10km时,其精度则难以保证。杭州湾跨海大桥施工时应用RTK技术进行定位、高程测量,可提高工作效率和成果的质量。