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關(guān)于定位系統(tǒng)的論文
作為在 GPS 的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型技術(shù)，GPS—RTK 可以在流動(dòng)站和基準(zhǔn)站建立通訊的前提下，利用流動(dòng)站對(duì)三維坐標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，而且在一定的范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的精度，與此同時(shí)，該技術(shù)不會(huì)受到通視的影響，同時(shí)具有方便快捷的使用操作方式、較廣的作業(yè)范圍等一系列的優(yōu)勢(shì)，其能夠使港口工程的控制測(cè)量、地形測(cè)量和施工放樣等各項(xiàng)工作的需求得到有效滿足。
1、GPS—RTK 技術(shù)概述
1． 1、GPS—RTK 技術(shù)的原理分析
采用 GPS 測(cè)量具有工作效率低下、容易出錯(cuò)、后期數(shù)據(jù)處理繁瑣等一系列的問(wèn)題，而采用 GPS—RTK 測(cè)量技術(shù)則能夠使這些問(wèn)題得到有效地解決。GPS—RTK 測(cè)量技術(shù)的基本工作原理就是在基準(zhǔn)站上設(shè)置一臺(tái) GPS 接收器，從而連續(xù)的觀測(cè)可搜索到信號(hào)的 GPS 衛(wèi)星，利用無(wú)線電設(shè)備將收集到的各種數(shù)據(jù)及時(shí)地向用戶觀測(cè)站進(jìn)行反饋。GPS 接收機(jī)在用戶站上可以以差分定位原理為根據(jù)針對(duì)基準(zhǔn)站接收到的觀測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)施三維坐標(biāo)記錄，這樣就能夠達(dá)到厘米級(jí)的測(cè)量精度。通過(guò)對(duì)定位結(jié)果的實(shí)時(shí)分析，就能夠?qū)Y(jié)算結(jié)果的收斂情況和用戶站基準(zhǔn)站觀測(cè)結(jié)果的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在具體的測(cè)量過(guò)程中，能夠?qū)Y(jié)算成果是否成功進(jìn)行隨時(shí)的判斷，因此可以將觀測(cè)時(shí)間大幅度縮短［1］。
1． 2、GPS—RTK 測(cè)量系統(tǒng)分析。
GPS—RTK 測(cè)量系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)方面共同組成: 分析軟件設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、接收設(shè)備。在基準(zhǔn)站和用戶站上設(shè)置兩臺(tái)具有較快的解算整周未知數(shù)速度、較高精度的雙頻 GPS 接收機(jī)，對(duì)接收機(jī)進(jìn)行調(diào)整，使其達(dá)到最高采樣率�；鶞�(zhǔn)站的接收機(jī)和無(wú)線電臺(tái)等設(shè)備共同組成了數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，其能夠以數(shù)據(jù)傳輸速度、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境測(cè)量、基準(zhǔn)站與用戶站的相對(duì)距離等為根據(jù)對(duì)傳輸設(shè)備的功率和頻率等進(jìn)行選擇［2］。
測(cè)量結(jié)果的精確性、可靠性、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的可行性取決于分析軟件系統(tǒng)的功能和質(zhì)量，該軟件能夠?qū)φ芪粗獢?shù)進(jìn)行快速的解算，同時(shí)還配備了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)、動(dòng)態(tài)和快速靜態(tài)的作業(yè)模式，可以實(shí)時(shí)的分析和評(píng)價(jià)測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量。
2、在港口工程施工定位技術(shù)的具體應(yīng)用
2． 1、開(kāi)展施工定位作業(yè)的注意事項(xiàng)。
在具體的作業(yè)過(guò)程中，GPS—RTK 測(cè)量的精度會(huì)受到很多因素的而影響，所以在測(cè)量工作中需要對(duì)以下幾個(gè)方面的內(nèi)容予以高度注意:首先，必須要在較高的位置設(shè)置基準(zhǔn)站，同時(shí)要保證基準(zhǔn)站與其他無(wú)線電信號(hào)干擾源之間保持一定的距離，基準(zhǔn)站電臺(tái)在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)射的時(shí)候采用的是高頻信號(hào)，因此與接收機(jī)相比，基準(zhǔn)站發(fā)射電臺(tái)的設(shè)置位置要高，而且要將遮擋信號(hào)的障礙物避開(kāi); 其次，以測(cè)量規(guī)范為根據(jù)對(duì)電臺(tái)進(jìn)行設(shè)置，接收機(jī)的天線要與高頻電臺(tái)發(fā)射天線之間具有一定的距離，從而防止兩者出現(xiàn)相互干擾的情況。再次，要選擇匹配發(fā)射頻率的天線作為基準(zhǔn)站的信號(hào)發(fā)射天線，以發(fā)射頻率的變化為根據(jù)對(duì)天線的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整［3］。最后，盡管解調(diào)器的配置十分方便，不僅可以自行對(duì)調(diào)解器的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，也能夠以相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)格式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，但是必須要注意用戶站和基準(zhǔn)站兩者之間的信號(hào)通道安全。
2． 2、在基床拋石施工施工定位技術(shù)的具體應(yīng)用
在進(jìn)行基床夯實(shí)施工和水下基床拋石施工的過(guò)程中，施工人員首先要將流動(dòng)站接收機(jī)連接好，將相應(yīng)的起點(diǎn)、軸線和邊線等建立起來(lái)，并且在操作手簿上進(jìn)行認(rèn)真地記錄。在采用流動(dòng)站對(duì)拋石方駁進(jìn)行記錄的時(shí)候，首先在拋石船舷兩側(cè)采用兩臺(tái) RTK 設(shè)備實(shí)施同時(shí)定位; 在試夯的過(guò)程中，在將拋石方駁的位置選定好之后，對(duì)出夯前水下基床的高程進(jìn)行測(cè)量，在將試夯的工作完成之后，在對(duì)夯后水下基床的高程進(jìn)行測(cè)量，而兩組數(shù)值之差就是夯沉量。需要在驗(yàn)收基床整平線和水下基地整平下道上將鐵軌設(shè)置出來(lái)，這樣在具體的整平過(guò)程中潛水員就可以將其作為參照高程，從而實(shí)施水下作業(yè)。在對(duì)鐵軌高程進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候要嚴(yán)格以潮差、流速和水深的變化為根據(jù)確定科學(xué)合理的選取方式。在這里施工人員必須要注意到的是數(shù)字顯示的結(jié)果會(huì)由于天線的擺動(dòng)而出現(xiàn)延遲的情況，因此必須要對(duì)數(shù)字的變化規(guī)律進(jìn)行認(rèn)真歸納，并且實(shí)施反復(fù)的觀測(cè)。
2． 3、在水下拋石施工中施工定位技術(shù)的具體應(yīng)用
在正式實(shí)施水下拋石施工之前，要以工程的設(shè)計(jì)圖紙為根據(jù)將合理的 GPS 施工坐標(biāo)系建立起來(lái)，同時(shí)對(duì)拋石范圍內(nèi)的橫排列和綜排列的定位網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行繪制。選擇合適的施工船舶位置，將兩臺(tái)雙頻 GPS 一RTK 接收機(jī)安裝上去，同時(shí)對(duì)平面船型與兩臺(tái)接收機(jī)的平面位置的相對(duì)關(guān)系進(jìn)行測(cè)量，利用相應(yīng)的軟件在電腦屏幕上將定位網(wǎng)格位置與船體之間的關(guān)系清晰的展示出來(lái)。選擇 GPS 定位船針對(duì)水下塊石粗拋進(jìn)行控制定位，并且實(shí)施開(kāi)體駁拋。在正式進(jìn)行拋石施工之前要以開(kāi)體駁體積和拋石的范圍等為根據(jù)將拋石在 GPS 施工坐標(biāo)系下定位網(wǎng)格繪制出來(lái)，隨后將拋石的具體位置給出，在浮鼓上對(duì)定位船進(jìn)行下錨系纜。以 GPS 指導(dǎo)定好的位置為根據(jù)在定位船的一側(cè)停靠開(kāi)體駁，在這個(gè)過(guò)程中需要在拋填前后將水深測(cè)量的工作做好，同時(shí)認(rèn)真地進(jìn)行拋填記錄［4］。
2． 4、在基床整平工作中施工定位技術(shù)的具體應(yīng)用
通過(guò) GPS 一 RTK 定位系統(tǒng)針對(duì)基床的高程和平面位置等實(shí)施水下放樣。在下鋼軌的時(shí)候需要通過(guò) GPS 定位系統(tǒng)對(duì)平方駁進(jìn)行指揮，使其能夠順著基床就位。在方駁一舷到達(dá)預(yù)定的相關(guān)位置之后，通過(guò)GPS 定位系統(tǒng)對(duì)鋼軌下放的防線進(jìn)行測(cè)量和控制，同時(shí)通過(guò)垂球?qū)⑵湟龑?dǎo)機(jī)床之上。由潛水員利用混凝土小塊作點(diǎn)，同時(shí)負(fù)責(zé)測(cè)量的工作人員則手持水下塔尺和手持式 GPS 對(duì)下放高程進(jìn)行控制，在將鋼軌兩段的控制點(diǎn)設(shè)置好之后，就可以對(duì)鋼軌進(jìn)行安裝。要對(duì)鋼導(dǎo)軌頂標(biāo)高進(jìn)行重新復(fù)核，采用測(cè)深桿將順道支點(diǎn)的位置對(duì)準(zhǔn)，隨后對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，使其達(dá)到垂直狀態(tài)。將測(cè)深桿連接好 GPS 接收器下端，并且在底面放置，從而因?yàn)樗骱筒ɡ说挠绊懚档蜏y(cè)量的精度［5］。
2． 5、在沉箱安裝與復(fù)測(cè)中施工定位技術(shù)的應(yīng)用
在沉箱安放施工中應(yīng)用 GPS 一 RTK 定位系統(tǒng)不容易受到各種外圍條件的影響，同時(shí)還可以實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地測(cè)量沉箱所在的位置變化情況，向起重船上的作業(yè)人員和指揮人員進(jìn)行及時(shí)的通知，使其加以調(diào)整。在沉箱在具體的復(fù)測(cè)過(guò)程中是固定不動(dòng)的，在安裝的過(guò)程中卻會(huì)隨著波浪和船舶而不斷地晃動(dòng)，因此在對(duì)沉箱進(jìn)行安裝的時(shí)候需要對(duì)測(cè)量手薄數(shù)據(jù)的變化規(guī)律予以高度重視，認(rèn)真地做好觀測(cè)工作，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的讀取，并且開(kāi)展及時(shí)的復(fù)測(cè)工作，從而最終確保測(cè)量工作的準(zhǔn)確性。
3、結(jié) 語(yǔ)
在港口工程施工的過(guò)程中存在著一系列的問(wèn)題，比如海上設(shè)測(cè)量平臺(tái)具有較高的成本、較大的難度; 在岸上很難將里程、軸線標(biāo)志設(shè)立出來(lái); 常規(guī)的測(cè)量技術(shù)不能夠達(dá)到施工要求等。而通過(guò) GPS － RTK 測(cè)量方法進(jìn)行港口施工定位工作，除了能夠使上述的問(wèn)題得到有效的解決，而且具有更高的測(cè)量精度，體現(xiàn)出了高效率、高精度、全天候等一系列的優(yōu)勢(shì)。
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