电子仪器论文：GPS-RTK配合电子经纬仪在航道测量中的应用探讨.doc

电子仪器论文:GPS-RTK配合电子经纬仪在航道测量中的应用探讨摘要在内河航道测量中，急需实时准确地反映航道水深变化的航道水深地形图。而GPS定位技术的准确性和GPS-R TK测量的实用性，非常适合现代航道测量，它保证了航道测量的精度和测量时间。本文结合浍河航道整治工程航道测量中GPS定位技术和传统电子经纬仪相配合使用的应用实践，探讨两者的优化组合能够快速、准确和高效地完成测量任务，取得良好的经济效益和社会效益。关键词航道测量；GPS；R TK；电子经纬仪1引言 GPS测绘定位技术在航道工程测量中的应用，开辟了现代航道测量的新时代，以往的内河航道测量经历了三角导线测量、全站仪测距导线测量和交会法水深测量等时代，工作进度慢、效率低，且得花费大量的人力物力，而GPS测绘定位技术在航道工程测量中的应用，大大地节省了测量时间，提高了测量精度。我局测量队在浍河19km的航道测量中，合理使用电子经纬仪配置GPS-RTK定位仪的组合，提高了野外测量效率，在花费极少的情况下快速地完成了所需的航道数字化水深地形图。2 GPS定位技术和电子经纬仪2.1 GPS技术概况全球定位系统GPS（GlobalPositioningSystem）是美国陆海空三军联合研制的卫星导航系统，具有全球性、全天侯、连续性、实时性导航定位和定时功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。GPS主要由空间卫星星座、地面监控站及用户设备三部分构成。GPS空间卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道平面的倾角为550，卫星的平均高度为20200km，运行周期为11h58min。卫星用L波段的两个无线电载波向广大用户连续不断地发送导航定位信号，导航定位信号中含有卫星的位置信息，使卫星成为一个动态的已知点。在地球的任何地点、任何时刻在高度150以上，平均可同时观测到6颗卫星，最多可达到9颗。GPS地面监控站主要由分布在全球的一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。主控站根据各监测站对GPS卫星的观测数据，计算各卫星的轨道参数、钟差参数等，并将这些数据编制成导航电文，传送到注入站，再由注入站将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备（如计算机）等组成。GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号、跟踪卫星的运行、并对信号进行交换、放大和处理，再通过计算机和相应软件，经基线解算、网平差，求出GPS接收机中心（测站点）的三维坐标。利用GPS静态技术可以进行高级导线点控制测量。2.2实时动态（R TK）技术实时动态（RTK）定位技术是以载波相位观测植为根据的实时差分GPS（RTDGPS）技术，它是GPS测量技术发展的一个新突破。实时动态定位（RTK）系统由基准站、流动站和电脑手簿组成，建立无线数据通讯是实时动态测量的保证，其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点，安置一台接收机作为参考站，对卫星进行连续观测，流动站上的接收机在接收卫星信号的同时，通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据，通过蓝牙装置连接流动站和计算机手簿，随机根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度。利用实时动态（RTK）技术可以进行碎部地形点的测量。2.3电子经纬仪普通经纬仪是通过其内置的度盘测量角度，并通过读数显微镜观测角度值，仪器笨重且读数时容易出现较大误差。电子经纬仪是一种光学电子仪器，其通过电子度盘测角，数据通过屏幕显示，仪器显得轻便简单，观测时可直接在显示屏幕上直接读数，即快又准确。它的工作原理是在测站上架设仪器，通过测角、测距离确定测量点的平面位置和高程，是常规的三维极坐标测量方法。通过电子经纬仪配合花杆和图版可进行地形点的碎部测量。3两种测量仪器在浍河航道测量中的实际应用3.1工程概况、测量内容和设备浍河祁县船闸将在2010年10月建成通航，届时祁南、东平集、南坪等煤矿的煤炭将沿着浍河经祁县船闸、固镇船闸、五河船闸直通淮河，到达江浙沪等地区。由于浍河祁县闸至南坪闸之间19km航道常年不通航，急需对该段航道进行整治。整治按四级航道标准进行，可以通航500吨级船舶。本次航道测量内容是对该河段进行全程19km的平面控制、高程控制、地形测量、水深测量及水位观测等，测量比例尺为12000，并以CAD数字化建模成图。测量技术标准主要以交通部水运工程测量规范（JTJ2032001）为依据。测量以GPS-C级网作为测区首级平面控制，沿河道走向布设E级GPS导线点和加密图根点的测量方式，两岸陆域地形从河道水边线测至陡坎线两边200m，地形测量面积约计10km 2；河道全部水深测量面积约计2km 2；测绘工期约为30个工作日。根据测区的特点，主要投入了6台（3台静态，1台基站，2台移动站）双频GPS接收机（标称静态精度5mm1ppm、动态精度10m m1ppm），2台电子经纬仪，2台手提电脑，1台套数字化南方SED-28测深仪以及配备必要的多套地形水深测量成图软件。3.2平面控制测量中的应用本测区已知4点国家C级GPS控制点，分布在离测区最远不超过15km范围内，根据测区特点，结合今后航道整治的施工定位、竣工验收及航道维护的实际需要，沿河道每隔45km布设2个E级GPS点，共10个。测量时1台静态GPS架设在一已知点上，另2台架设在未知点上，以此类推联测至所有已知点。每次同步观测时间大于45min，满足E级控制点GPS测量要求。经GPS基线解算软件计算，平差结果满足规范要求。3.3碎部地形测量中的应用由于地形测量范围是从河道水边线测至陡坎线两边200m的长距离带状地形，地形点较多，结合浍河两边树林密布的状况，决定采用RTK配合电子经纬仪进行地形测量的生产模式。测量时将基准站架设于附近高点，移动站在已知控制点上校正，获得校正参数。在移动站固定解状态下测得测站点和后视点的三维坐标，电子经纬仪架设在测站点，经后视，测读各碎步点上的花杆，获得角度、距离、高程等数据，记录人员将数据记录在手提电脑上，经计算获得各碎部点的坐标，同时绘图人员用量角器将各点展绘到薄膜图纸上，并标注高程，现场参照实际情况，在图上勾绘地物轮廓线与等高线。外业结束后，内业人员将测得的地形点坐标展绘到绘图软件里，并根据现场测图在电脑里勾绘地形，最终形成电子航道地形图。3.4航道水深测量中的应用水深测量采用南方SED-28型测深仪配合动态RTK水上定位技术。RTK校点同碎部地形测量，获得校正参数。然后将GPS移动站置于测深杆上方（设计已配套），连接好测深仪线路，打阶段4：施加的空气压力一直保持到料栓进入料库；阶段5：进入料库的空气经布袋除尘器排出料库。气力输送技术的发展变化90年代以来，大量的科技工作人员不断地对气力输送系统进行深入的研究，取得了一系列的成果。特别是在提高气力输送效率的关键科学问题：压降，磨损等方面，成绩尤为突出。气力输送系统中两个主要问题：压降和最小传送条件，指出流动特性和散装颗粒原料的特性对这两个参数的影响。压降是决定功率的主要因素，对压降成功的预测可以很大程度地提高气力输送系统的效率，它是气力输送系统最为关键的参数之一，近年来很多人都在这方面做了很多有意义的研究。目前的正压密相气力输灰技术已经是相当成熟，而我厂的设备供应商法特公司也是一家专门从事物料输送设计和设备制造的资深公司，但即使如此我厂的输灰系统在初投用时仍存在不少问题，原因是多方面的，如安装问题，运行操作问题，以及实际工况与设计参数并不完全符合。这些问题都会影响输灰系统的正常运行，所以本人认为日后根据本厂的实际运行参