亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于高精度北斗定位的地質(zhì)沉降監(jiān)測(cè)*※

        2013-09-25 03:05:34吳煥瑯
        關(guān)鍵詞:監(jiān)測(cè)站接收機(jī)基準(zhǔn)

        吳煥瑯

        (福建三元達(dá)通訊股份有限公司,福州350000)

        引 言

        地質(zhì)環(huán)境自身的不穩(wěn)定性,如暗流、地下水造成的流沙等因素給環(huán)境帶來了嚴(yán)重破壞,修建水電站、高速公路、高速鐵路或切坡建樓等人類工程活動(dòng),也誘發(fā)了一定程度的地質(zhì)災(zāi)害。我國(guó)乃至全球地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),造成直接或間接的損失巨大,其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)損害面呈上升趨勢(shì),而科學(xué)有效預(yù)報(bào)技術(shù)的相對(duì)缺失,導(dǎo)致預(yù)防和控制工作的開展相對(duì)滯后。這就需要科學(xué)、先進(jìn)、有效的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。

        由于北斗具有定位快、全天候、自動(dòng)化、測(cè)站間無需通視、同時(shí)測(cè)定三維坐標(biāo)、測(cè)量精度高等特點(diǎn)[1],是普通人工借助光學(xué)儀器測(cè)量地質(zhì)沉降的技術(shù)無法比擬的,高精度北斗監(jiān)測(cè)地質(zhì)沉降技術(shù)具有很強(qiáng)的先進(jìn)性和實(shí)用性。

        1 北斗地質(zhì)沉降監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)方法

        北斗連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)(Continuously Operating Reference Stations,CORS)是由若干個(gè)固定的、連續(xù)運(yùn)行的北斗參考站,利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)組成的網(wǎng)站,實(shí)時(shí)地向不同類型、不同需求、不同層次的用戶自動(dòng)地提供北斗衛(wèi)星觀測(cè)值,如載波相位、偽距、各種改正數(shù)、狀態(tài)信息,以及其他有關(guān)北斗服務(wù)項(xiàng)目的系統(tǒng)[2]。

        北斗CORS地質(zhì)沉降監(jiān)測(cè)方法是利用CORS連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位參考站技術(shù),采用雙差解算模式,在優(yōu)化載波相位差分?jǐn)?shù)據(jù)處理方法的基礎(chǔ)上,同時(shí)處理基準(zhǔn)站和監(jiān)測(cè)站載波相位等數(shù)據(jù),得到精確的監(jiān)測(cè)點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)的形變量[3],達(dá)到地質(zhì)沉降形變監(jiān)測(cè)目的。

        基于CORS網(wǎng)絡(luò)誤差改正與模糊度實(shí)時(shí)解算的北斗CORS地質(zhì)沉降監(jiān)測(cè)參數(shù)估計(jì)方程如下[4]:

        其中,λ為載波相位波長(zhǎng);φ為載波相位觀測(cè)值;N為整周模糊度;ρ為站星間幾何距離;M為多路徑效應(yīng)誤差;ε為接收機(jī)噪聲;i、j為衛(wèi)星標(biāo)號(hào);r、u分別為虛擬參考站所對(duì)應(yīng)的主參考站以及移動(dòng)站標(biāo)號(hào)。

        δρ=-I+T+O,為CORS網(wǎng)絡(luò)誤差模型改正值,包含載波相位觀測(cè)值所對(duì)應(yīng)的綜合距離相關(guān)誤差。其中,I為電離層延遲,T為對(duì)流層延遲誤差,O為衛(wèi)星軌道誤差。

        由于新方法是利用CORS網(wǎng)絡(luò)誤差改正模型確定改正參數(shù)Δ▽,其不僅適用于1km以內(nèi)的短基線,且可有效減弱1km以上中距離定位中基線距離相關(guān)誤差Δ▽影響,即使是中長(zhǎng)距離基線也可采用式(1)所描述的基線解算模型進(jìn)行處理和模糊度固定。該方法的實(shí)時(shí)誤差改正模型由電離層NLIM線性內(nèi)插模型、對(duì)流層全球先驗(yàn)?zāi)P透恼?、軌道誤差精密星歷改正三種誤差改正模型組成,采用該方法進(jìn)行多站融合解算可以得到各監(jiān)測(cè)站相對(duì)于基準(zhǔn)站精確三維位置變化值,從而進(jìn)行精密地質(zhì)沉降形變監(jiān)測(cè)。

        地質(zhì)沉降監(jiān)測(cè)要求定位精度很高,一般選用雙頻(B1、B2)高精度北斗衛(wèi)星接收機(jī),雙頻高精度北斗衛(wèi)星接收機(jī)可以同時(shí)接收B1、B2載波的信號(hào),利用兩頻率對(duì)電離層延遲影響的不一樣,可消除電離層對(duì)電磁波延遲的影響。對(duì)于所有的北斗衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)而言,電離層的誤差都是固有的,結(jié)合兩個(gè)頻率的衛(wèi)星觀測(cè)信息,建立模型可以有效地消除這種誤差[5]。高精度北斗衛(wèi)星接收機(jī)不僅可以輸出偽距等信息,還可以輸出高精度定位解算需要的載波相位等數(shù)據(jù),很適合橋梁形變監(jiān)測(cè)、地質(zhì)沉降監(jiān)測(cè)等高精度測(cè)量。

        2 北斗衛(wèi)星接收機(jī)的工作原理

        模擬前端作為衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)非常重要的一個(gè)組成部分,包含RF部分和基帶部分,具體由低噪聲放大器、下變頻器、帶通濾波器及模數(shù)轉(zhuǎn)換器等模塊組成[6]。目前的技術(shù)水平已經(jīng)可以把這部分電路集成在一個(gè)IC里,實(shí)現(xiàn)了模擬前端小型化、低成本和低功耗。北斗衛(wèi)星接收機(jī)的原理框圖如圖1所示。

        數(shù)字處理通道及其后續(xù)的星歷計(jì)算、用戶位置解算等步驟可以采用FPGA或DSP來完成,也可以采用FPGA+DSP方式完成,整個(gè)系統(tǒng)的控制使用ARM7MCU即可完成。數(shù)字處理通道原理框圖如圖2所示。

        圖2 數(shù)字處理通道原理框圖

        3 北斗地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

        北斗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由基準(zhǔn)站、監(jiān)測(cè)站、通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)服務(wù)器、管理平臺(tái)及相關(guān)軟件組成。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖略——編者注。

        3.1 地質(zhì)沉降主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容

        3.1.1 位移監(jiān)測(cè)

        位移監(jiān)測(cè)地質(zhì)沉降區(qū)域位移量、位移變形速度、滑體活動(dòng)范圍。地質(zhì)沉降區(qū)位移監(jiān)測(cè)由地表位移監(jiān)測(cè)和深部位移監(jiān)測(cè)兩部分組成。

        地表位移監(jiān)測(cè)包含平面位移量監(jiān)測(cè)和垂直方向(即高程)的位移量監(jiān)測(cè)。觀測(cè)方法很多,可根據(jù)具體情況因地制宜地使用觀測(cè)方法。采用高精度北斗衛(wèi)星接收機(jī)監(jiān)測(cè)位移方法最為妥當(dāng),一臺(tái)北斗接收機(jī)可以同時(shí)完成水平位移和垂直位移采集。

        深部位移監(jiān)測(cè)方法主要有測(cè)斜儀法、放射線同位素法、電阻絲法等,目前較為適用的是測(cè)斜儀法。

        3.1.2 地下水監(jiān)測(cè)

        掌握地下水在不同氣候條件下的活動(dòng)規(guī)律,分析地下水對(duì)地質(zhì)沉降的影響程度,為地質(zhì)沉降及滑坡預(yù)報(bào)提供可靠的資料和信息,需要對(duì)地下水位、水量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

        3.2 沉降監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)站的選取

        基準(zhǔn)站是整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基準(zhǔn)參考,如圖3所示,基準(zhǔn)站上設(shè)立高精度北斗接收機(jī)采集衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)。基準(zhǔn)站需建在穩(wěn)定的基巖上,一方面要求該點(diǎn)的周邊無明顯的遮擋物體,確保衛(wèi)星信號(hào)的覆蓋面,另一方面要求遠(yuǎn)離大型變電站、高壓線、大功率無線基站等干擾源。

        基準(zhǔn)站具備如下功能:

        ①基準(zhǔn)站設(shè)計(jì)為無人值守型。

        圖3 基準(zhǔn)站

        ②基準(zhǔn)站北斗/GPS接收機(jī)實(shí)時(shí)向數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送載波相位、偽距等數(shù)據(jù)。

        ③斷電情況下,基準(zhǔn)站能夠依靠自身的后備電源正常工作12小時(shí)以上,保存北斗/GPS數(shù)據(jù),向控制中心和有關(guān)單位報(bào)警。

        基準(zhǔn)站址選擇:

        ①需要建設(shè)在已知地理坐標(biāo)上;

        ②站點(diǎn)必須建設(shè)在穩(wěn)固的地段上;

        ③站點(diǎn)要求觀測(cè)環(huán)境條件好,不易被周邊大型高聳的建筑物或植物遮擋;

        ④要求設(shè)備供電正常、通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定。

        3.3 地質(zhì)沉降監(jiān)測(cè)站的設(shè)計(jì)

        在整個(gè)區(qū)域形變特征點(diǎn)上布設(shè)地質(zhì)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn),每個(gè)地質(zhì)沉降點(diǎn)安裝高精度北斗衛(wèi)星接收機(jī)觀測(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平和高程的形變情況,以此反映整個(gè)區(qū)域的形變。沉降區(qū)域監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖如圖4所示。監(jiān)測(cè)站圖略——編者注。

        圖4 沉降區(qū)域監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖

        監(jiān)測(cè)站點(diǎn)選擇:

        ①建設(shè)在地質(zhì)錯(cuò)層、位移比較明顯的地段上;

        ②選擇觀測(cè)環(huán)境條件良好的位置建設(shè)觀測(cè)墩;

        ③遠(yuǎn)離干擾源,要求供電、網(wǎng)絡(luò)傳輸性能穩(wěn)定;

        ④監(jiān)測(cè)站的觀測(cè)墩高一般為1.5~1.7m,盡量避免多路徑反射和建筑物遮擋影響。

        4 通信網(wǎng)絡(luò)選擇分析

        通信網(wǎng)絡(luò)是連接基準(zhǔn)站、監(jiān)測(cè)站到數(shù)據(jù)處理中心,以及數(shù)據(jù)處理中心到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的通信鏈路。

        北斗地質(zhì)沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的通信方式有無線藍(lán)牙、無線WiFi、ZigBee、無線2G(GPRS)/3G、有線光纖等多種通信方式的組合,根據(jù)具體情況選用。

        從地質(zhì)沉降區(qū)域監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖看出,監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的距離較近,監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布在田壟間,植被豐富,樹木比較茂盛,采用有線傳輸方式的施工難度更大,采用無線覆蓋傳輸方式比較合適。北斗衛(wèi)星數(shù)據(jù)量相對(duì)較大,監(jiān)測(cè)站離基準(zhǔn)站以及數(shù)據(jù)處理中心又都比較遠(yuǎn),綜合各種通信手段特點(diǎn),這里采用了CPE+無線基站+網(wǎng)橋的通信方式。

        系統(tǒng)通信方式采用兩級(jí)無線傳輸技術(shù)方案,如圖5所示,監(jiān)測(cè)中心與中轉(zhuǎn)點(diǎn)之間通過網(wǎng)橋建立無線傳輸鏈路,通過5.8G進(jìn)行傳輸可以減少干擾提高效率;中轉(zhuǎn)點(diǎn)處利用基站對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行2.4G無線覆蓋,監(jiān)測(cè)點(diǎn)通過CPE連接基站的無線信號(hào)接入。

        圖5 通信網(wǎng)絡(luò)

        4.1 CPE介紹

        CPE產(chǎn)品特點(diǎn):

        ①支持IEEE 802.11n標(biāo)準(zhǔn),2X2MIMO定向天線架構(gòu),接入速率高達(dá)300Mbps;

        ②支持無線轉(zhuǎn)有線。

        CPE外觀圖如圖6所示。

        圖6 CPE外觀圖

        4.2 網(wǎng)橋介紹

        網(wǎng)橋產(chǎn)品特點(diǎn):

        ①基于802.11n標(biāo)準(zhǔn),支持?jǐn)?shù)據(jù)速率高達(dá)300Mbps。

        ②支持傳輸距離超過8km(視距)。

        ③可通過AC集中管理,支持標(biāo)準(zhǔn)SNMP、Web管理界面等。

        ④支持WEP、TKIP和AES加密技術(shù),保證用戶數(shù)據(jù)的安全傳輸。

        無線網(wǎng)橋外觀圖略——編者注。

        4.3 基站介紹

        選用的基站是高速無線網(wǎng)絡(luò)的增強(qiáng)型11n室外基站產(chǎn)品,采用802.11n協(xié)議,可同時(shí)工作在2.4GHz和5.8 GHz雙頻段,單射頻可以提供高達(dá)300Mbps的接入速率,單基站可以提供600Mbps的接入速率?;就庥^圖、接口圖如圖7、圖8所示。

        圖7 基站外觀圖

        圖8 基站接口圖

        結(jié) 語

        地質(zhì)沉降監(jiān)測(cè)實(shí)際上是一種管理,包括信息采集、處理、結(jié)論的得出、啟動(dòng)預(yù)警、信息的反饋等功能。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、管理水平的提高及人們觀念的轉(zhuǎn)變,人工監(jiān)測(cè)地質(zhì)沉降監(jiān)測(cè)將成為歷史,具有全天候、全自動(dòng)、24小時(shí)連續(xù)作業(yè)的北斗監(jiān)測(cè)地質(zhì)沉降系統(tǒng)將被更加廣泛的應(yīng)用。

        編者注:本文為期刊縮略版,全文見本刊網(wǎng)站www.mesnet.com.cn。

        [1] 李黎.GPS技術(shù)在變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J] .勘測(cè)科學(xué)技術(shù),2012(2).

        [2] 王軍見.基于CORS的地質(zhì)信息連續(xù)采集運(yùn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J] .科學(xué)技術(shù)與工程,2008(15).

        [3] 丁俊杰,胡昌華.連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站系統(tǒng)CORS綜述[J] .黃河規(guī)劃設(shè)計(jì),2008(4).

        [4] 李成鋼.GPS CORS精密區(qū)域地表位移動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[J] .測(cè)繪通報(bào),2010(5).

        [5] 王文貫.單、雙頻GPS數(shù)據(jù)聯(lián)合處理基線分析[J] .水利規(guī)劃與設(shè)計(jì),2010(4).

        [6] 應(yīng)世君,鄒緒平,劉衛(wèi),等.基于北斗二代系統(tǒng)的嵌入式船用導(dǎo)航儀硬件設(shè)計(jì)[J] .現(xiàn)代電子世界,2012(9).

        猜你喜歡
        監(jiān)測(cè)站接收機(jī)基準(zhǔn)
        北京市監(jiān)測(cè)站布局差異分析
        對(duì)輻射環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站系統(tǒng)開展數(shù)據(jù)化運(yùn)維的探討
        一種用于調(diào)幅接收機(jī)AGC的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        一種面向ADS-B的RNSS/RDSS雙模接收機(jī)設(shè)計(jì)
        電子制作(2018年19期)2018-11-14 02:36:40
        數(shù)字接收機(jī)故障維修與維護(hù)
        電子制作(2016年1期)2016-11-07 08:42:41
        與酷暑?yuàn)^戰(zhàn)的環(huán)保英雄——宜興市環(huán)境監(jiān)測(cè)站現(xiàn)場(chǎng)采樣組的一天
        基于多接收機(jī)的圓周SAR欺騙干擾方法
        明基準(zhǔn)講方法保看齊
        滑落還是攀爬
        巧用基準(zhǔn)變換實(shí)現(xiàn)裝配檢測(cè)
        河南科技(2014年15期)2014-02-27 14:12:35
        日日鲁鲁鲁夜夜爽爽狠狠视频97| 国产精品丝袜美腿诱惑| 饥渴少妇一区二区三区| 久久久熟女一区二区三区| 国产成人91久久麻豆视频| 男女猛烈无遮挡免费视频| 少妇无码太爽了不卡视频在线看 | 精品久久免费一区二区三区四区| 日本高清在线一区二区三区| 亚洲第一区二区精品三区在线| av网站在线观看入口| 欧美成人午夜免费影院手机在线看| 久久99精品国产麻豆不卡| 丰满五十六十老熟女hd| 久久99国产亚洲高清| 亚洲综合原千岁中文字幕| 亚洲美女主播内射在线| 韩国av一区二区三区不卡| 无码视频在线观看| 在线观看av中文字幕不卡| 国产永久免费高清在线观看视频| 国产精品丝袜美腿诱惑| 精品人妻久久一区二区三区| 国产成人小视频| 毛茸茸性xxxx毛茸茸毛茸茸| 浪荡少妇一区二区三区| 国产目拍亚洲精品二区| 在线观看国产视频午夜| 成人国产一区二区三区| 中文字幕在线播放| 精品国产亚洲一区二区三区演员表| 和少妇人妻邻居做爰完整版| 中国男女黄色完整视频| 久久精品国产字幕高潮| 精品人妻无码一区二区三区蜜桃一| 国产成人久久综合热| 91色婷婷成人精品亚洲| 日本一区二区三区高清视| 精品露脸国产偷人在视频| 久热这里只有精品视频6| 丝袜国产高跟亚洲精品91|