利用GPS卫星定位技术对疏浚工程船舶进行施工定位(一)

利用GPS卫星定位技术对疏浚工程船舶进行施工定位(一)摘要：结合疏浚工程施工，论述利用GPS先进技术对疏浚工程船舶进行施工定位效果良好。关键词：工程；疏浚船舶；GPS原理；Abstract：ThispaperexpoundsthatconstructionpositioningfordredgingvesselsbyGPSadvancedtechniquecanachievegoodeffectincombinationwithdredgingengineeringconstruction.Keywords：engineering；dredgingvessel；GPSprinciple；positioning随着科学技术的发展，GPS卫星定位系统现已成为全球广泛应用的定位手段，它以全球性，全天侯，准确，可靠和高效率等优点被测量与施工所采用。结合19992002年横门出海航道整治工程H2标施工定位实践，探讨如何利用GPS卫星定位进行施工。1、工程概况横门出海航道整治工程H2标段位于珠江口自广东省中山市的中山港起至伶仃洋国际航道#3，#4灯标止，全长48km，中山港至横门口l0km，口门内有1过渡性浅滩，口门外有烂山，二茅和淇澳3处浅滩。H2标的主要施工任务是二茅浅滩的航道疏浚，该地段的滩顶水深在4.0m左右。根据招标文件要求，需投入4m3抓斗船，绞吸挖泥船，必要时可投入耙吸式挖泥船等设备，完成整个施工生产任务。竣工后的工程标准：全潮通航3000t海轮；航道建设标准尺度为：水深6.0m，航道底宽120m，弯曲半径580m，总工程量187万m3.二茅浅滩疏浚段水域开阔，航道轴线离岸太远，采用以往的施工方法很难完成此任务，根据这特殊的施工环境，选择采用数台GPS200实时差分GPS对疏浚施工船舶进行定位。2、GPS的工作原理差分GPS之所以能获得高精度的定位数据，是因为在已知位置设一基准（固定）站，通过GPS接收卫星信号监测GPS的系统误差，并按规定的时间间隔把误差校正量等数据通过无线数据链播发出去，移动站利用收到的信息，对GPS观测值进行校正，以消除星历误差，星钟误差，大气层延迟差等公共误差。基准站对每颗在视场的GPS卫星进行连续跟踪测量，在ti时刻测得的伪距为di（i为卫星编号），而基准站ti时刻至卫星的距离可算出为pi，则伪距改正数为：di=pi-di.由于di是随时间不规则变化的，因此还要将伪距的变化率传给移动站。基准站将时标，伪距改正数，伪距变率和卫星数据龄期AODE组成l串电文，通过无线数据链向移动站广播。发AODE的目的是为了保持基准站和移动站使用同一龄期的星历，以消除卫星星历误差和星钟误差。Port&WaterwayEngineeringTotal355No18Aug.2003移动站接收到差分电文后，对GPS测得的伪距进行改正，获得高精度的位置。移动台的计算机用于采集GPS的位置数据，并通过后处理，绘成坐标图，显示定位实时动态位置，起到导航作用。3、用于施工定位的主要设备及GPS的主要技术指标3.1疏浚船舶用于定位的主要设备疏浚船舶用于定位的主要设备有：GPS，电子罗经，电脑和导航软件。3.2GPS的主要技术指标（1）8通道并行GPS接收机，重捕获时间只要几秒钟；（2）实行导航定位平面位置精度：静态相对定位精度：（5mm+lppm）；（3）作用距离：（4）差分发射间隔：2s；（5）位置水深采集速率：1次/s；（6）电源：1114V直流电；（7）功耗：基准站静态功耗为5W，电台发射功耗为25W，移动站静态功耗为5W；（8）主机体积及质量：体积：210mm90mm150mm；质量：3kg.4、利用GPS进行施工定位首先在某一已定坐标点上设立基准站，然后在各施工船舶上设立移动站。由于每个地方所采用的坐标系不一样，导航软件可直接对采集的