趙西安，樊鵬昊，樊英姿

GNSS一機(jī)多天線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)

趙西安1，樊鵬昊2，樊英姿3

( 1．北京建筑大學(xué)測(cè)繪與城市空間信息學(xué)院，北京100044; 2．中兵勘察設(shè)計(jì)研究院，北京100053; 3．上海師范大學(xué)旅游學(xué)院，上海200234)

一、引言

全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)( global navigation satellite system，GNSS)在地殼運(yùn)動(dòng)、大地測(cè)量、精密工程測(cè)量、城市測(cè)量等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。GNSS接收機(jī)能在短時(shí)間內(nèi)以毫米級(jí)的水平精度為大壩、橋梁、高層建筑、滑坡體等提供新的變形監(jiān)測(cè)手段［1-2］。GNSS一機(jī)多天線技術(shù)可以讓一臺(tái)接收機(jī)同時(shí)連接多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)上安裝的天線并保證信號(hào)的完整性和可靠性，解算出各個(gè)天線所在位置的坐標(biāo)［3］，從而使得整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的成本得到大幅度降低，而監(jiān)測(cè)精度卻幾乎沒(méi)有受到影響［4］。

二、衛(wèi)星一機(jī)多天線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1．系統(tǒng)組成

GNSS一機(jī)多天線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化的遠(yuǎn)程變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用B/S軟件架構(gòu)、GPS多天線技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)和擴(kuò)頻通信等技術(shù)，只需電腦、智能手機(jī)上網(wǎng)就可以隨時(shí)隨地對(duì)滑坡體、大壩、橋梁、高層建筑等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和健康分析。系統(tǒng)的工作原理為［5］:利用GPS多天線控制器分時(shí)段連接和控制接收不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的GPS天線數(shù)據(jù)，將傳統(tǒng)的在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上安裝的多接收機(jī)組成的陣列轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗵炀€陣列，每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)上只安裝GPS天線，多個(gè)天線共用一臺(tái)接收機(jī)，這樣極大地減少了接收機(jī)的需求數(shù)量，降低了變形監(jiān)測(cè)的成本，且不會(huì)降低監(jiān)測(cè)的精度和可靠性。

GNSS一機(jī)多天線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)和輔助子系統(tǒng)3大系統(tǒng)組成，如圖1所示。其工作流程為在一個(gè)或兩個(gè)遠(yuǎn)離監(jiān)測(cè)區(qū)域的穩(wěn)定點(diǎn)位上安裝GPS接收機(jī)作為基準(zhǔn)參考站［6］，在監(jiān)測(cè)對(duì)象的每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)上安裝的GPS天線共用一臺(tái)GPS接收機(jī)。為了減少信號(hào)傳輸過(guò)程中的衰減，每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的天線將接收到的GPS信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器放大后傳送給GPS多天線控制器，多天線控制器根據(jù)不同的觀測(cè)時(shí)段選擇天線，然后按順序逐個(gè)將每個(gè)天線接收到的信號(hào)傳送給GPS接收機(jī)。接收機(jī)將信號(hào)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通信設(shè)備傳送到局域網(wǎng)中，利用無(wú)線局域網(wǎng)( WLAN)技術(shù)把觀測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)處理中心對(duì)接收到的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、整理、解算、存儲(chǔ)等操作，獲得各監(jiān)測(cè)點(diǎn)在每個(gè)觀測(cè)時(shí)期的坐標(biāo)，再根據(jù)早期的觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算各監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)的變形量，對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象的變形情況進(jìn)行處理、分析，對(duì)安全情況及時(shí)作出預(yù)警。

圖1 系統(tǒng)組成

2．?dāng)?shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)由GPS接收機(jī)、GPS天線陣列、GPS信號(hào)放大器、GPS多天線控制器、無(wú)線通信設(shè)備等組成。

GPS多天線控制器是本系統(tǒng)的核心部件之一，由天線開(kāi)關(guān)陣列、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和控制電路組成，分硬件和軟件兩部分。硬件由GPS接收機(jī)、若干個(gè)GPS天線和具有多個(gè)通道的微波開(kāi)關(guān)及相應(yīng)的微波開(kāi)關(guān)控制電路組成。軟件部分實(shí)時(shí)控制微波開(kāi)關(guān)中各通道的斷通，從而使各個(gè)天線接收到的信號(hào)可以互不干擾地傳送給同一臺(tái)GPS接收機(jī)。

3．?dāng)?shù)據(jù)處理子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)處理中心是整個(gè)系統(tǒng)的核心模塊，可以對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、存儲(chǔ)、分類、計(jì)算、分析和圖表顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢、監(jiān)測(cè)結(jié)果報(bào)表輸出及預(yù)警等功能，生成監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移變化曲線圖、變化速度曲線圖和監(jiān)測(cè)點(diǎn)變化趨勢(shì)供監(jiān)測(cè)人員直觀地對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)整個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行更加科學(xué)的分析。

4．輔助子系統(tǒng)

該部分包括供電、綜合布線等部分。把各個(gè)天線的電纜穿入PVC管中并埋設(shè)到滑坡體表面，連通GPS多天線控制器和GPS接收機(jī)，以保證整個(gè)系統(tǒng)在各種自然環(huán)境下能夠安全、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。

三、一機(jī)多天線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理

1．?dāng)?shù)據(jù)處理流程

系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理流程為:服務(wù)器定期接收通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母鱾€(gè)GPS天線觀測(cè)的點(diǎn)位數(shù)據(jù)，解算軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解算，得到各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的大地坐標(biāo)并存入數(shù)據(jù)庫(kù)中作為原始觀測(cè)數(shù)據(jù)。把系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的首期測(cè)量坐標(biāo)作為變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析的基準(zhǔn)坐標(biāo)，以后每期的解算坐標(biāo)都與基準(zhǔn)坐標(biāo)進(jìn)行相減運(yùn)算，即得到每期觀測(cè)的點(diǎn)位坐標(biāo)位移值，如式( 1)所示。把該位移值存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，根據(jù)此數(shù)據(jù)繪制監(jiān)測(cè)點(diǎn)在三維方向的位移變化曲線圖。同時(shí)，根據(jù)各期的點(diǎn)位坐標(biāo)位移值生成監(jiān)測(cè)點(diǎn)變化趨勢(shì)圖，分析預(yù)測(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)在平面和豎直方向變化趨勢(shì)。系統(tǒng)根據(jù)每期的點(diǎn)位位移值與上一期的點(diǎn)位位移值相減，如式( 2)所示，計(jì)算得到點(diǎn)位坐標(biāo)變化的速度，生成速度曲線圖，為分析點(diǎn)位的變化快慢情況提供直觀的顯示。數(shù)據(jù)處理流程如圖2所示。

式中，( Xj0，Yj0，Zj0) ( j=1，2，3，…，n)為各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的初始坐標(biāo)，j為監(jiān)測(cè)點(diǎn)的點(diǎn)號(hào); ( Xi，Yi，Zi) ( i = 1，2，3，…，n)為各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的各期觀測(cè)數(shù)據(jù)，i為觀測(cè)期數(shù); ( VXi，VYi，VZi)( i=1，2，3，…，n)為監(jiān)測(cè)點(diǎn)的變化速度。

圖2 數(shù)據(jù)處理流程

2．最小二乘擬合

由于外界環(huán)境、監(jiān)測(cè)設(shè)備和解算軟件等的誤差影響，解算出的坐標(biāo)數(shù)據(jù)帶有一定的誤差，所繪制的坐標(biāo)變化曲線不一定是平滑的，而是一條繞某一個(gè)平滑曲線或近似直線上下波動(dòng)的曲線。在正常情況下，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位如有下沉或其他變形情況，會(huì)按照一定的趨勢(shì)緩慢、近似平滑地變化，故而直接采用解算出的坐標(biāo)變化數(shù)據(jù)對(duì)滑坡體進(jìn)行分析在精確性和可靠性方面有一定的影響。本系統(tǒng)為了避免類似情況，在監(jiān)測(cè)報(bào)表輸出時(shí)采用了對(duì)變形數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘擬合直線的方法［7-8］，反映了點(diǎn)位變化的總體趨勢(shì)，符合實(shí)際情況。如圖3所示，系統(tǒng)繪制的1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移變化在所選時(shí)間段內(nèi)在X、Y、Z 3個(gè)方向的變化曲線，可以對(duì)3個(gè)方向的數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘擬合直線，對(duì)變形數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析。

圖3 1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移變化曲線

對(duì)于選定時(shí)間段內(nèi)的數(shù)據(jù)組( ti，Xi，Yi，Zi) ( i = 1，2，…，n)，為變形數(shù)據(jù)期數(shù); ti為數(shù)據(jù)獲取的時(shí)間，求其在X、Y、Z 3個(gè)方向的擬合直線。本文只對(duì)Z方向的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，X、Y方向的擬合與Z方向的方法相同。最小二乘擬合直線的函數(shù)模型［8］為

對(duì)一組數(shù)據(jù)( ti，Zi)來(lái)說(shuō)，由式( 3)可以得到誤差方程組為

若令

式( 4)可寫(xiě)為

式( 5)即為Z方向數(shù)據(jù)擬合直線的誤差方程式。按照最小二乘原理，認(rèn)為最佳擬合于各組數(shù)據(jù)的直線應(yīng)該使各組數(shù)據(jù)到該直線的偏差的平方和最小，即滿足

的條件下解算出參數(shù)的估值a和c。為了解算出a和c，式( 5)的法方程式(這里視觀測(cè)值為等權(quán)觀測(cè))為

進(jìn)一步可得出X即為所求擬合直線的系數(shù)a和c。

求出X、Y、Z 3個(gè)方向的擬合直線的系數(shù)( aX，cX)、( aY，cY)、( aZ，cZ)后，即可按照某一個(gè)時(shí)間間隔擬合各方向的變形數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)按照每天擬合一個(gè)數(shù)據(jù)的方法對(duì)所選時(shí)間段內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，結(jié)合位移變化曲線圖、位移變化趨勢(shì)圖，使監(jiān)測(cè)人員能直觀、準(zhǔn)確地分析滑坡體的變形情況，對(duì)變形情況作出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和采取必要的防范措施。

3．監(jiān)測(cè)預(yù)警

監(jiān)測(cè)人員根據(jù)項(xiàng)目的要求和規(guī)范設(shè)置形變預(yù)警值YJ，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算預(yù)警，如形變量ΔZi＞YJ，則認(rèn)為監(jiān)測(cè)對(duì)象的形變超過(guò)預(yù)警，需要采取必要的安全措施。

四、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)采用微軟Visual Studio 2010作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，采用B/S架構(gòu)，利用C#和JavaScript語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)。獲取的數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄在服務(wù)器的SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫(kù)中，為管理人員提供實(shí)時(shí)、可靠有效的變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全天候數(shù)據(jù)采集、靈活的變形矢量圖形顯示、完善的系統(tǒng)管理功能、瀏覽器端監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)表快速下載和監(jiān)測(cè)預(yù)警等功能。同時(shí)，本系統(tǒng)能夠滿足技術(shù)發(fā)展的需要，進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)擴(kuò)展。

1．系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)

采用B/S架構(gòu)開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，瀏覽器是客戶端的主要應(yīng)用軟件，將系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的核心部分集中到服務(wù)器上，簡(jiǎn)化了客戶端電腦的載荷，減少了系統(tǒng)維護(hù)和升級(jí)的工作量和成本。系統(tǒng)監(jiān)測(cè)人員可以在任何有Internet網(wǎng)絡(luò)或GPRS的地方用計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)實(shí)時(shí)掌握監(jiān)測(cè)對(duì)象的變化情況，科學(xué)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

用戶只需輸入網(wǎng)址，在登錄界面進(jìn)行用戶名和密碼驗(yàn)證進(jìn)入系統(tǒng)的總監(jiān)測(cè)界面，查詢和分析滑坡體在所選時(shí)間段內(nèi)的變形情況，下載輸出一段時(shí)間內(nèi)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)表，進(jìn)行更加精確的分析。總監(jiān)測(cè)界面左側(cè)是監(jiān)測(cè)點(diǎn)的變形數(shù)據(jù)表格，右側(cè)是該點(diǎn)在X、Y、Z方向隨時(shí)間變化的位移變化曲線，數(shù)據(jù)和表格一一對(duì)應(yīng)，分析更加直觀(圖略)。同時(shí)，可以自行設(shè)置監(jiān)測(cè)對(duì)象的沉降預(yù)警值，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可移植性。本項(xiàng)目定期( 2 h或更短)自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如有超過(guò)預(yù)警值的數(shù)據(jù)則及時(shí)顯示預(yù)警提示，使監(jiān)測(cè)人員采取防范措施。

系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了監(jiān)測(cè)對(duì)象地理位置衛(wèi)星地圖顯示功能。如圖4所示，該界面中的衛(wèi)星地圖可以縮放，使監(jiān)測(cè)人員宏觀地了解監(jiān)測(cè)對(duì)象所在地理位置和周?chē)牡乩憝h(huán)境，便于對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行更加全面科學(xué)的分析。

圖4 監(jiān)測(cè)對(duì)象地理位置顯示界面

2．系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)要妥善管理，滿足其觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、數(shù)據(jù)量大、處理及時(shí)準(zhǔn)確的要求，必須建立完整可靠的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，以加強(qiáng)對(duì)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的管理。本系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)資料存儲(chǔ)在服務(wù)器的SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)進(jìn)行安全備份，客戶端對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)管理和訪問(wèn)，對(duì)監(jiān)測(cè)的滑坡體的安全性作出可靠分析。

3．京承高速高邊坡監(jiān)測(cè)應(yīng)用

本自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)完成后，開(kāi)始對(duì)京承高速K85+060設(shè)計(jì)里程路段的高邊坡進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

京承高速K85+060里程段高邊坡高約12 m，坡比為1∶0．5。該路段出京方向的道路右側(cè)邊坡在雨季時(shí)有雨水從坡體滲出，形成細(xì)小的水流，對(duì)公路邊坡的穩(wěn)定和安全造成影響，對(duì)坡下的建筑物也形成了威脅。應(yīng)用本系統(tǒng)對(duì)坡體進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以為分析預(yù)測(cè)坡體的變形情況提供及時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，保障道路、車(chē)輛和村莊的安全。

( 1)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)點(diǎn)位布設(shè)

本項(xiàng)目在坡體的明顯滲流處的垂直位置選擇了3個(gè)點(diǎn)位作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用一機(jī)三天線技術(shù)，每個(gè)點(diǎn)位安裝一個(gè)GPS天線，連接到一臺(tái)GPS接收機(jī)上。選擇開(kāi)闊、干擾小的穩(wěn)定點(diǎn)位作為參考站［9］，安裝一臺(tái)GPS接收機(jī)，為解算點(diǎn)位坐標(biāo)提供差分?jǐn)?shù)據(jù)。這樣，本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和1個(gè)基準(zhǔn)參考點(diǎn)布設(shè)完畢，開(kāi)始對(duì)滑坡體進(jìn)行監(jiān)測(cè)。3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)示意位置如圖5所示。

圖5 3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置示意圖

( 2)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析與預(yù)警

系統(tǒng)安裝調(diào)試結(jié)束后開(kāi)始接收數(shù)據(jù)，根據(jù)接收到的前期數(shù)據(jù)判斷系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。通過(guò)分析，確定監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自2014年1月20日開(kāi)始進(jìn)入穩(wěn)定期，因而把該天數(shù)據(jù)作為滑坡變形監(jiān)測(cè)的起始數(shù)據(jù)。通過(guò)分析截至2014年5月7日的數(shù)據(jù)，可知3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中發(fā)生最大沉降量的是3號(hào)點(diǎn)，下沉6 mm，平面最大位移為南偏東方向6．4 mm。1號(hào)點(diǎn)下沉3 mm，平面最大位移為北偏東方向3．4 mm。2號(hào)點(diǎn)下沉2．5 mm，平面最大位移為南偏西方向19．1 mm。分析可知3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的平面和豎直方向位移均在安全變化范圍內(nèi)，沒(méi)有超過(guò)預(yù)警值。圖6為3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)所有觀測(cè)數(shù)據(jù)所繪位移變化曲線圖，圖7為3個(gè)點(diǎn)在平面和豎直方向的位移和沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘擬合直線后繪制的分量圖。設(shè)定沉降預(yù)警值為25 mm，系統(tǒng)每小時(shí)自動(dòng)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，目前沒(méi)有發(fā)現(xiàn)超過(guò)預(yù)警值的數(shù)據(jù)，說(shuō)明監(jiān)測(cè)點(diǎn)位形變?cè)诎踩秶鷥?nèi)，滑坡體安全。

圖6 3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)位移圖

圖7 3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平和豎直方向位置移動(dòng)擬合量

五、結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)GNSS一機(jī)多天線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研發(fā)，為高精度的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)提供了可能，推廣了新技術(shù)的應(yīng)用。通過(guò)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，說(shuō)明被監(jiān)測(cè)的滑坡體處于安全狀態(tài)，也證明了本自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)

測(cè)系統(tǒng)在地質(zhì)滑坡災(zāi)害預(yù)警中的可靠性和高精度。網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)測(cè)手段，使得監(jiān)測(cè)人員在有網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中可以使用計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和預(yù)警，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取必要措施，極大地方便了監(jiān)測(cè)的實(shí)施，提高了監(jiān)測(cè)的現(xiàn)勢(shì)性，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

［1］ 肖鸞，胡友健，王曉華．GPS技術(shù)在變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用綜述［J］．工程地球物理學(xué)報(bào)，2005，2( 2) : 160-165．

［2］ 楊光，何秀鳳，華錫生．GPS一機(jī)多天線在小浪底大壩變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用［J］．水電自動(dòng)化與大壩監(jiān)測(cè)，2003，27( 3) : 52-55．

［3］ DING X L，CHEN Y Q，HUANG D F，et al．Maria Tsakiri and Mike Stewart，Slope Monitoring Using GPS-A Multiantenna Approach［J］．GPS World，2000，11( 3) : 52-55．

［4］ 孫永榮，丁曉莉，陳武，等．GPS多天線數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)［J］．Journal of Data Acquisition＆Processing，2003( 3) : 74-77．

［5］ 黃丁發(fā)，丁曉麗，陳永奇．多天線GPS自動(dòng)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)［J］．鐵道學(xué)報(bào)，2000，22( 6) : 90-94．

［6］ 梁憲軍．GPS一機(jī)多天線技術(shù)在鎮(zhèn)江北固山北側(cè)斜坡監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用［J］．礦山測(cè)量，2012( 6) : 68-70．

［7］ 丁麗娟，程杞元．?dāng)?shù)值計(jì)算方法［M］．北京:北京理工大學(xué)出版社，2011．

［8］ 武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院測(cè)量平差學(xué)科組．誤差理論與測(cè)量平差基礎(chǔ)［M］．武漢:武漢大學(xué)出版社，2009．

［9］ 張偉斌，金永新，袁本銀．基于BeiDou/GPS雙系統(tǒng)的三峽滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)［J］．測(cè)繪通報(bào)，2013( 2) : 120-121．

Developing the Remote Monitoring System Based on GNSS Multi-antenna

ZHAO Xi’an，F(xiàn)AN Penghao，F(xiàn)AN Yingzi

針對(duì)遠(yuǎn)程化自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)，研究開(kāi)發(fā)了衛(wèi)星一機(jī)多天線( GNSS multi-antenna)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。研究和討論了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)技術(shù)，以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)最小二乘擬合處理與分析方法。在京承高速高邊坡監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用表明，本系統(tǒng)用于高邊坡遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)可行，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理方法可靠，可作為高速公路、鐵路、大壩等遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的重要技術(shù)方法。

GNSS一機(jī)多天線技術(shù);自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè);最小二乘擬合

趙西安( 1957—)，男，博士，教授，主要研究方向?yàn)閿?shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)與方法、差分干涉雷達(dá)測(cè)量技術(shù)。E-mail: bingjianloveyou @ 163．com

P258; P228

B

0494-0911( 2015) 11-0004-04

趙西安，樊鵬昊，樊英姿．GNSS一機(jī)多天線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)［J］．測(cè)繪通報(bào)，2015( 11) : 4-7．

10．13474/j．cnki．11-2246．2015．0333

2014-11-15