GPS和伪卫星组合定位技术及其在形变监测中的应用研究

GPS作为当今最先进的测量手段之一,其精密定位理论和技术已在大地测量、地壳运动监测、精密工程测量等诸多领域得到了广泛的应用.但受GPS系统本身的因素限制,GPS在垂直方向上的定位误差通常为水平方向的2～3倍;并且在水电工程深峡谷遮蔽严重的区域,GPS定位精度会迅速下降,甚至完全无法定位.在水下、地下、室内和隧道内也还无法采用GPS定位.     

GPS伪卫星变形监测中多路径改正的新方法

针对DC算法直接计算GPS伪卫星组合观测值的整周模糊度时,多路径影响不能作为一个常数消除的特征,提出一种新的多路径改正法--三次多路径单差值改正法,并利用该算法对实测GPS伪卫星数据进行处理.实际计算表明,该方法是采用DC算法后消除变形监测中多路径影响的极好方法.     

GPS定位技术在变形监测中的应用

利用GPS定位技术进行变形监测时可采用下列两种模式：长期连续监测模式及定期的复测模式。本文以隔河岩大坝外观变形GPS自动监测系统和龙羊峡水电站近坝库岸滑坡监测试验为例介绍了这两种监测模式的特点、精度及应用范围，可供用户参考借鉴。     

采用伪卫星增强GPS技术降低精度因子的研究

从定位精度因子着手,研究伪卫星数据的加入对GPS定位精度存在的影响,并以小东江坝山谷地域为试验区,计算三种GPS与伪卫星组合方案中精度因子的变化情况。研究结果表明,采用伪卫星增强GPS能够有效降低精度因子并提升精度。     

GPS技术在矿区井筒变形监测中的应用

本文介绍了有用GPS技术对矿区井筒变形进行监测时监测网设计要求和实测方案，数据处理所采用的模型和变形分析的方法与结果，并简要讨论了在矿区进行GPS监测所存在的问题和解决的基本思路。     

GPS在工业厂区变形监测中的应用

通过工程实列阐述了运用GPS定位技术在环境复杂，观测条件差的大型工业厂矿进行平面位移监测的可行性，介绍了某厂GPS变形监测网的布设，观测，数据处理和变形分析的方法，较好地解决了GPS变形监测网的基准问题，通过对多次观测的数据进行统一处理和分析。作出了阶段性的变形结论。为该厂的安全生产运营和管理提供了科学的依据。     

伪卫星技术及其应用

简要介绍了伪卫星的基本概念及其作用,详细论述了伪卫星增强GPS系统,独立的伪卫星导航定位系统,基于伪卫星的逆向定位系统等三种工作模式,并对伪卫星应用的主要技术问题及解决思路进行了分析。     

变形数据分析方法研究及其在精密工程GPS自动监测系统中的应用

变形监测正向高精度和自动化方向发展，这对变形数据处理与分析提出了更高要求，为了获得高精度的变形量，除了要提高监测仪器本身的精度之外，有必要寻求过滤误差的有效方法。变形监测自动化虽然为长时序数据提供了保障，但是在数据处理与分析方面却遇到了许多复杂性的新问题，例如时序数据的非等时间间隔，非线性变形、复杂周期性变形以及强噪声背景下的弱变形等。如果采用现有的方法进行事后处理与分析可能显得较为简单，但是要进行连续性实时处理与分析却困难得多，为此，需要研究新方法，并设计实用、稳定、可靠的算法。     

浅谈GPS在变形监测中的应用

本文讨论GPS技术在变形监测时数据处理、精度分析、误差来源及消除等方面的一些问题。     

GPS伪卫星的组合定位技术及其误差分析

介绍了GPS伪卫星组合定位的观测模型,详细论述了GPS伪卫星组合定位中存在的误差源,并对各误差源的消除方法进行了分析。     

GPS技术改造大坝水平位移监测的研究

讨论了在大坝水平位移监测中,采用GPS技术取代传统测量仪器的方法,通过两种测量精度的比较,表明GPS的测量方法完全可以取代常规测量的方法。     

GPS技术在变形监测中的应用和发展趋势

全球定位系统GPS(Global Positiming System),以能够提供连续、实时、无障碍和自动化服务,被广泛应用于导航、测量、勘探等诸多领域。尤其是在测量方面,改变了传统的测量格局,在变形体变形监测领域应用也日趋凸显,由于GPS借助卫星信号传输数据,在实际的监测中也存在一定的局限性。本文首先阐述了变形监测技术,监测数据处理的常规方法;其次介绍了GPS系统应用与变形监测中的优势与不足,并概述了GPS系统应用现状及发展趋势。     

隔河岩大坝外观变形数据的处理和分析

提出综合采用滤波、整体平差的数据处理方法,使大坝形变监测精度得到了很大的改善。通过具体算例表明,该方法能大幅度提高大坝形变监测精度,从而验证了该方法的正确性与可行性。     

北斗多模定位与传感网络集成的高精度形变监测设计及分析

北斗导航系统正在为亚太地区提供服务,并将逐步实现全球覆盖,未来将在测绘、交通、监测等众多领域发挥重要作用。本文主要探讨BD/GPS双模高精度定位,并以广东省清远市飞来峡大坝为例,设计形变监测网,集成Zigbee无线传感网,形成自动化形变监测系统,对比分析BD/GPS双模和GPS单模两种定位模式下监测网的可发现最小形变位移的能力,结果表明:BD/GPS双模定位更有利于提高监测网的监测能力。     

GPS监测系统基准形变分析与动态随机模拟

把GPS自动化监测系统中工作基点的长期观测资料看成为与时间有关的动态随机序列,应用随机过程理论的相关分析法和数字信号系统中的频谱分析法,研究了隔河岩大坝GPS自动监测系统中工作基点的稳定性。结果表明,该系统的工作基点在垂直方向上存在微小线性形变,并有约1a的长周期变化趋势特征。为验证分析结论的可靠性,采用了随机数生成器进行随机数序列仿真,所得结果是一致的。研究表明,用大子样容量的时序观测资料可以识别隐含在时序误差中的微小形变趋势分量。     

基于GPS的广州某公路沉降变形监测技术研究

以基于GPS的沉降变形监测技术为研究对象,结合案例给出了工程实施过程,重点探讨了精度分析的思路。     

GPS变形监测网的数据处理理论与方法

应用ＧＰＳ取代传统的地表变形监测网,可以提高外业观测的效率,而ＧＰＳ观测值上三维基线向量,平差结果是地心坐标系的三维坐标。通过多项重复观测数据的动态平差,可获得各监测站的三维移动,三维速率,并可求出加速率。本文研究了三维监测网的分期动态平差方法,平差基准的选取和平差成果的利用。     

Impact of GPS satellite and pseudolite geometry on structural deformation monitoring: analytical and empirical studies

Global positioning systems (GPS) have in recent years been increasingly used to monitor the deformations of large structures, particularly the deflections of long suspension bridges. When appropriately employed, and with the presence of a strong satellite geometry, GPS can supply timely and accurate structural deformation information. However, the three-dimensional (3-D) positioning accuracies in a local coordinate system are uneven. For instance, the vertical component of 3-D coordinates is less accurate than the horizontal component. In addition, GPS satellite availability tends to be a function of the latitude of the observation site and its surrounding obstructions. As a consequence, the accuracy of the north–south component is typically worse than that of the east–west component in mid-latitude areas (>45), and in some of the worst situations the horizontal positioning accuracy could even degrade to the same level as that of the vertical component. With such measurements it might not be possible to correctly interpret the real structural deformations. Furthermore, an insufficient number of satellites, caused by signal obstruction, could make it impossible to use GPS alone for kinematic positioning, even when integrated with other sensors such as triaxial accelerometers. With the aim of improving 3-D positioning accuracies for the monitoring of structural deflections, especially in vertical and northern directions, the optimal location selection of an array of ground-based pseudolites to augment GPS satellite geometry using an analytical simulation technique proposed by the authors is considered. Achievable 3-D positioning accuracies are estimated by simulating a real bridge deformation scenario using augmented transmitter geometry and compared with actual positioning accuracies calculated from the measurements gathered from a bridge trial. The results show that with an augmented satellite geometry and multipath mitigation it is possible to achieve uniform 3-D positioning accuracies of a few millimetres.     

单历元GPS变形监测数据处理方法的研究

讨论了变形监测中ＧＰＳ单历元观测数据处理方法,重点是模糊度搜索空间的构成和搜索,最优解的获得和检验以及利用相位和伪距观测量提取多路径的影响。分析了所提方法的测试结果和处理快速变形所能达到的精度。