GPS天线阵列变形监测系统设计及应用

GPS是监测大坝以及滑坡安全的有效手段。但是成本过高是限制其发展的关键问题,文中提出的GPS天线阵列变形监测系统很好地解决了这些问题,该系统利用GPS多天线共享器,有效降低了设备成本。此系统已长期运行于云南省漫湾水电站,通过实践证明GPS天线阵列监测系统拥有与常规GPS监测方法相当的精度,但大大降低了监测系统的成本。     

矿山滑坡天线阵列变形监测系统的方案与测试

首先阐明地质灾害监测的重要性和必要性,然后分析了目前应用于滑坡安全监测自动化远程监测设备和技术,并重点介绍了GPS天线阵列变形监测系统,接着根据某矿山的一个滑坡现场,进行GPS天线阵列监测方案设计,并在实地进行数据采集测试,最后对采集数据进行处理,对几期结果的较差和精度进行分析,得出在矿山自动化监测技术中,GPS天线阵列变形监测系统是一种性价比很高的监测技术,很适合滑坡安全监测。     

青岛海湾大桥变形监测方案及应用分析

在众多变形监测的方法中,GPS无疑是最有效的手段之一,特别是在像海湾大桥这样需要连续监测的建筑中。但是由于GPS成本过高,而限制其发展,本文中通过分析几种监测的方法,选择GPS多天线阵列变形监测系统能很好地解决这一问题。此系统拥有与常规GPS监测方法相当的精度,但是大大地降低了成本。可以应用于青岛海湾大桥的变形监测中。     

GPS技术在滑坡变形监测中的应用

首先阐明滑坡监测的重要性和必要性,然后分析常规滑坡监测的大地测量技术,并重点介绍了GPS技术应用滑坡监测的优缺点。接着根据GPS天线阵列技术和滑坡监测要求,设计了一套GPS天线阵列滑坡监测系统,并在一个电站的滑坡进行现场测试,对数据处理结果的精度和监测系统的硬件成本进行了比较分析,最后作者认为：GPS技术是一种很好滑坡监测方法,特别是GPS天线阵列技术,其成本低廉,更容易建立远程自动化滑坡监测系统,有很好的实际意义和广阔的市场前景.     

基于GPS天线阵列技术的变形监测系统研制

在分析常规变形监测方法的基础上,提出研制GPS天线阵列变形监测系统的必要性、优越性,并对整个系统的软、硬件设计和实现进行详细论述。通过在某水电站大坝进行的试验,证明可以达到较高的精度,具有实时、自动化的特点。     

GPS天线阵列接收机及其配套软件

介绍GPS天线阵列接收机产生的背景,简述GPS天线阵列接收机的工作原理和系统的组成,包括PDA控制系统、GPS信号放大器、无线传输系统。重点论述配套的处理软件和在线灾害监测分析系统,指出该接收机及其配套软件具有成本低廉、实用性强、安全性高、预测模型先进等优点,展望了其在灾害监测方面很好的市场推广前景。     

利用GNSS天线阵列与无线传感器网络的变形分析与预报系统研制

将GNSS天线阵列技术与无线传感器技术结合起来应用于变形监测,不仅实现了无人值守和自动化监测,还解决了系统传输距离受限、运行成本过高的问题。探讨了GNSS天线阵列接收机与无线传感器网络在变形监测数据采集中的集成方法,建立两者集成的物理模型,开发了一种变形分析与预报系统,并利用实测数据对该系统进行测试。     

GNSS天线阵列接收机与无线传感器网络在灾害监测中的集成方法研究

主要讨论如何将GPS、GLONASS和Galileo系统集成到天线阵列接收机中,如何与无线传感器网络集成,实现数据传输的自动化,并利用无线传感器网络自组网、自适应等特点,实现节点定位,将GNSS天线阵列接收机的几何监测功能与传感器的物理监测功能结合起来,实现地面/地下、几何/物理的三维立体自动化监测。     

GPS动态监测数据优化分析及变形特征的提取

GPS变形监测系统中的监测点的观测资料是与时间有关的信号序列,本文研究应用小波分析优化流程,结合苏通大桥GPS变形监测系统获取的监测点数据序列进行分析。结果表明,选择合适的小波基函数,对数据信号进行小波分解与重构,可以有效地从受到强噪声干扰的监测数据序列中提取有用的特征信号,较好解决了传统处理技术对GPS动态观测数据去噪以及特征信息提取的局限性。     

GNSS天线阵列接收机数据采集与解码的实现及应用

首先介绍了能进行静态与实时动态数据采集的GNSS天线阵列接收机(最多可连接8个天线)的研制过程,该接收机通过GNSS OEM板与天线阵列共享设备的集成,大大降低了监测成本。基于研制的GNSS天线阵列接收机,详细讨论了观测数据的解码方法。采用美国天宝公司的BD970 OEM模块,在详细分析二进制消息格式的基础上,研制了数据采集与解码软件,并通过实际应用,证明了该系统可用于大坝、滑坡等的变形监测中,具有广泛的应用前景。     

BDS精密单点定位在桥梁变形监测中的应用

桥梁变形监测是进行桥梁健康评估和后期修缮的重要内容．本文基于北斗卫星导航系统（BDS）精密单点定位技术,对实时采集的高频率BDS／GPS数据进行精密单点定位(PPP)静态和动态处理,并以相对静态定位结果作为参考,分析在桥梁复杂环境下BDS的PPP的精度,并把北斗动态PPP结果与GPS做对比．研究结果表明,在1 h连续变形监测时间左右,北斗静态PPP精度和BDS动态PPP定位精度可以达到厘米级,可以监测出大型车辆经过桥梁时的变形情况,并与GPS监测变形趋势基本一致．      

基于EMD的桥梁GPS动态监测数据处理

采用GPS监测运营期大跨度桥梁时,受到交通载荷和观测噪声的影响,GPS监测序列中的振动信号(mm级)完全被湮没,如何从监测序列中提取桥梁变形信息及其振动特性是桥梁健康检测的重要内容。文中利用EMD方法对GPS监测序列进行处理,得到一定数量的本征模态函数(IMF),选取特定的IMF做信号重构和功率谱分析,得到桥梁变形信息和振动特性,相较于传统FFT方法,能准确识别结构振动频率,同时提取变形特征。     

MIMO地基雷达微小形变探测建模与仿真

针对现有地基山体滑坡雷达实时性差、系统复杂的缺陷,将多输入多输出技术应用到地基山体滑坡雷达,建立基于多输入多输出的地基山体滑坡雷达微小形变探测的数学模型。将多输入多输出天线阵列等效为其对应的虚拟线性阵列,在这个等效线阵的基础上利用后向投影成像算法对雷达回波数据进行成像处理。成像后得到每个像素点的复散射强度,复影像对中对应像素点的复散射强度做复共轭运算,提取出差分相位,由其与微小形变建立数学关系。设置了雷达探测的模拟实验场景参数,依据所建立的模型编写仿真程序。仿真实验表明,雷达系统具有毫米级的理论形变探测能力,系统微小形变探测的相对误差在5%以内,理论模型的正确性得到验证。     

Pseudo-Satellite Applications in Deformation Monitoring

In this article, three general classes of potential pseudolite applications for deformation monitoring are described. The first is GPS augmentation with pseudolite(s), which is suitable for circumstances such as urban canyons, or for monitoring in valleys and deep open-cut mines. The second is indoor applications of pseudolite deformation monitoring systems. Pseudolite arrays can, in principle, completely replace the GPS satellite constellation. This could extend the “satellite-based” deformation monitoring applications into tunnels or underground, where GPS satellite signals cannot be tracked. The last case is an inverted pseudolite-based deformation monitoring system, where a “constellation” of GPS receivers with precisely known “orbits” track a mobile pseudolite. The system consists of an array of GPS receivers, the base reference pseudolite, the mobile pseudolite, and a central processing system. However, in the case of such pseudolite-only or hybrid pseudolite-GPS deformation monitoring systems, some additional issues need to be addressed. These include multipath, atmospheric delay effects, and pseudolite location-dependent biases. To address deformation monitoring applications, some practical procedures to mitigate or eliminate their influence are suggested. Some experiments were carried out using NovAtel GPS receivers and IntegriNautics IN200CXL pseudolite instruments. The experimental results indicate that the accuracy of the height component can indeed be significantly improved – the RMS of the vertical component has been reduced by a factor of 4, to the same level as the horizontal components. Their performance will be demonstrated through case study example. ? 2002 Wiley Periodicals, Inc.     

用GPS技术建立桥梁变形监测平面基准

随着我国国民经济建设和交通事业的迅速发展,大跨度桥梁将越来越多,桥梁的安全监测在运营管理中具有十分重要的地位和作用。在大型桥梁的变形监测中,利用GPS技术建立桥梁变形监测平面基准,可达到速度快、效益好、精度高的目的,将成为建立桥梁变形监测平面基准网的重要手段和方法。     

北斗与GPS在桥梁变形监测中的对比分析

目前我国北斗导航系统已经完成第二阶段区域系统的建设,利用北斗导航定位技术进行桥梁变形监测是今后发展的必然趋势。本文分析了北斗定位技术在桥梁变形监测中的的优势,并与GPS定位技术作对比分析,结果表明:在监测区域内,北斗二号的可见卫星数要略多于GPS可见卫星数,卫星几何精度因子略低于GPS,数据质量与GPS相当,相对定位精度略优于GPS,平面定位精度在1~2 cm,水平定位精度在5~6 cm。     

变形监测中GPS信号衍射误差的环境建模法

信号衍射是GPS结构变形监测的重要误差源之一.GPS天线周围的建筑物是常见的信号衍射体.针对在变形监测中观测环境相对固定之特点,提出一种基于环境模型的衍射误差建模算法.若干试验表明所提方法能有效检测并削弱衍射误差对变形监测结果的影响.