收稿日期:20060110
作者简介:吴迪军(1964 ),男,1984年毕业于武汉测绘学院工程测量专业,教授级高级工程师,武汉大学在读博士生。
GPS 在现代桥梁工程测量中的应用综述
吴迪军
1,2
(1 中铁大桥勘测设计院有限公司,武汉 430050;2 武汉大学测绘学院,武汉 430079)
The Applicable Su mm ary for GPS i n Survey ofM odern Bri dge Engineering
W u D ijun
摘 要 全球定位系统(GPS)定位技术的引进和应用,导致桥梁工程测量领域中一场深刻的技术
革命。结合数座特大型桥梁工程实践,介绍GPS 定位技术在现代桥梁工程测量中的应用现状,并对若干关键技术问题进行分析探讨,提出可能的解决方案或思路。
关键词 GPS 现代桥梁 工程测量
桥梁工程测量是以桥梁及桥址区域内地表为实体对象,以桥梁结构和形状、地形(地貌和地物)、水文、气象为元素而进行的观测、计算及分析研究,涵盖工程设计、施工及运营等各个阶段,包括控制测量、定线测量、断面测量、水下地形测绘、流向流速测量、航迹线测量、施工定位放样测量和结构变形监测等测量项目,具有工程范围小、测量内容广、相对精度要求高等特点。近10余年来,GPS 技术的逐步应用,导致了桥梁工程测量领域中一场深刻的技术革命,从此,桥梁工程测量迈进崭新的发展时代 自动化、一体化、数字化和信息化时代。随着现代桥梁朝着建设规模大、桥型新、结构新颖、工艺复杂、跨度大、桥面高和工期长的方法发展[3]
,GPS 在桥梁工程测量中的地位变得越来越重要,作用越来越突出。本文结合作者近年来在芜湖长江大桥、武汉天兴洲公铁两用长江大桥、京沪高速铁路南京长江大桥、济南黄河大桥、杭州钱塘江四桥、东海大桥、广东湛江海湾大桥、澳门澳凼三桥等10余座特大型桥梁工程的测量实践,阐述GPS 技术应用于桥梁工程测量中的理论、方法及技术要点,同时对应用中存在的若干技术难点进行较深入的剖析,提出可能的解决方案或思路,供类似工程应用借鉴。
1 GPS 在桥梁工程中的应用现状
1 1 GPS 静态相对定位测量
GPS 静态相对定位是一种经典的精密定位模式,自20世纪90年代初开始用于特大型桥梁工程平面控制网测量中。与传统三角测量方法相比,具有精度高、效率高、成本低等显著优点,被广泛应用于各种桥梁工
程平面控制测量和变形监测中[4]
。近几年来,GPS 相对静态定位测量、快速静态相对定位测量技术,还在特大型跨海桥梁工程施工测量定位中发挥了重要作用,成功地解决了传统测量技术无法完成的长距离施工测量精确定位难题。
1 2 GPS 实时动态差分定位测量
定位原理:使用安放在一个运动载体(待定点)上的GPS 信号接收机,与安放在一个基准站(已知点)上的GPS 接收机,同步跟踪相同的GPS 卫星,并通过实时 差分!处理后,联合确定该运动载体的运行轨迹,其定位精度可达到优于?1m 的水平。在桥梁工程中,应用GPS 实时动态定位技术配合数字回声测深技术,可以快速、高质量地测绘桥址区域内江河湖海的水下地形图,有效地解决了常规测量手段几乎无法完成的特大型跨海桥梁工程桥址水下地形图的技术难题,并全面实现了水下地形测绘的内、外业测量自动化和成果数字化。同时,该模式还可用于水域地质钻探定位、流向测量等精度要求不高的定位工作。根据估算,使用GPS 技术比前方交会定位方法降低成本和提高工效均在3倍以上。目前,在桥梁工程水下地形测绘中,传统的多站前方交会定位测量方法已完全被GPS 定位技术取代。
1
GPS 在现代桥梁工程测量中的应用综述:吴迪军
1 3 GPS RTK定位测量
GPS静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度,而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法。它采用了载波相位动态实时差分(R ea l T i m e K ine m atic)方法,是GPS技术的新突破,它的出现为工程放样、地形测图以及各种较低等级控制测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。
目前,桥梁工程中已应用RTK技术完成精度要求不是特别高,但需实时提供定位结果的测量工作中。如在杭州湾大桥、东海大桥和苏通大桥的施工中,施工单位采用RTK技术进行宽海域的桩基施工定位(三维)测量,不仅解决了超长距离施工定位的难题,而且提高了测量定位的精度。通过专门研制的海上GPS 打桩定位系统,实现了测量定位的自动化,大大缩短了施工工期,充分显示了GPS技术在桥梁施工测量中的巨大威力和应用前景[2][5]。
RTK技术还被成功应用于桥梁工程定线放样、纵(横)断面测量、桥址地形测绘以及桥梁变形监控[5]中。它可以利用远在10km甚至更远处基准站的定位数据对流动站定位结果进行改正,提高了定位精度。因此,RTK能有效地解决山区测量中全站仪数字测图的难题,而无需事先建立密集的测图控制网,可大大降低测量成本,显著提高测量效率。
1 4 GPS高程拟合
GPS定位可以得到各空间点高精度的大地高差,通过平差可求得各GPS点的WGS84大地高H84,再利用各点的高程异常 值,则可按公式:H r=H84- 计算出各点的正常高H r,即我们通常所采用的高程!。目前,GPS高程测量精度较低,主要原因是无法准确获取各点的大地高H84和高程异常 数值。对于桥梁工程测量而言,控制点的相对精度特别重要,因此我们更加关注高程异常 的精度问题。目前较常用的计算高程异常方法是:利用测区里的若干个已知水准点,采用解析内插、曲面拟合等方法确定测区的似大地水准面,进而求出各待定点的高程异常。数座特大型桥梁工程测量的试验分析表明:在小范围的桥梁工程区域内,当地形较为平坦时,利用2~3h的GPS静态观测成果,经过合适的拟合计算,可获得二等精度的高程成果;而利用1~2h的观测资料,可获得三、四等精度的高程拟合成果。
目前,GPS高程测量方法已应用于桥梁工程初测阶段较低等级(四等及等外)的高程控制测量中,取得了较好的经济技术效果。2 GPS在桥梁工程应用中若干问题的思考
2 1 高精度的GPS高程测量
到目前为止,GPS高程测量精度尚不理想。尽管在某些测区场地条件下,对某个特定桥梁工程有可能达到三等甚至二等精度;但就一般情况而论,尤其是当地形起伏大,GPS信号接收效果不理想时,高程拟合只能达到四等水准测量精度,因而不能满足桥梁工程精密测量的要求。其次,桥梁工程测量的特点是控制点间相对精度要求很高,高精度的桥梁施工高程控制网中通常只采用一个已知点的高程作为起算,这时,如何利用GPS高程拟合方法将一岸水准点高程传递到另一岸,就显得更加困难。总之,在桥梁工程测量方面,如何提高GPS高程测量精度并应用于跨河高程测量中,是桥梁工程测绘界面临的一个具有重要理论价值和广阔应用前景的重要课题。
2 2 高精度的桥梁施工定位放样测量
GPS技术已在大型桥梁工程施工测量中得到应用,随着GPS系统、接收机性能和GPS软件的进一步改进和完善,GPS测量定位技术将广泛应用到桥梁施工及变形监测的各个阶段,发挥越来越大的效益。现阶段影响桥梁施工和变形监测中GPS技术作用发挥的主要原因包括:(1)复杂多变的施工现场条件对GPS信号的接收构成显著的干扰和遮挡,使得能观测的卫星数量减少,几何图形因子变小,卫星信号减弱;
(2)多路径效应也是导致施工中GPS定位精度降低的重要因素之一;(3)定位精度与观测时间之间的矛盾,尤其在施工干扰大、接收信号弱的情形下,这种矛盾更加突出;(4)桥梁工程GPS实时连续监测系统难于实现等。要全面解决这些问题需要GPS系统、接收设备等方面的发展和改进。在目前条件下,可以采取如下措施,提高GPS定位的精确性和可靠性:(1)选用性能稳定可靠、能有效减弱多路径效应的接收机设备;(2)合理改造施工方案,为GPS测量提供尽可能有利的观测条件;(3)采取GPS与传统地面测量技术(电子速测技术等)相结合,取长补短;(4)利用建立在地面的伪距观测设备获取伪距观测值,以改善卫星几何图形强度[4],提高GPS定位测量精度。
2 3 GPS RTK用于桥梁定线放样和桥址地形测绘
RTK技术已被用于桥址定线和数字地形测绘中,今后需要进一步研究和解决符合GIS标准的数字测图
(下转第7页)
2铁 道 勘 察2006年第2期
2 1 测角网
由图6可以看出:#离已知点越远,误差椭圆越大;?误差椭圆长轴大致平行于纵向,即在纵向有较大误差。这说明测角对待定点的方向起控制作用,由于没有测边致使纵向误差较大。当需要提高待定点横向精度时,采用测角网,提高测角精度能使横向误差减小。当测角误差大时,也反映在横向误差上,使横向误差变大。
2 2 测边网
由图6可以看出:#离已知点越远误差椭圆越大;?误差椭圆长轴大致垂直于纵向,即在横向有较大误差。这说明测边对待定点和已知点间的长度(即纵向)起控制作用,由于没有测角致使横向误差较大。当需要提高待定点纵向精度时,采用测边网或提高测边角精度能使纵向误差减小。当测边误差大时,也反映在纵向误差上,使纵向误差变大。
2 3 边角网
使用全站仪边角全测,经严密平差绘出误差椭圆(如图6)。可以看出,其点位精度明显高于三角网和三边网(虚线误差椭圆被包在两个实线误差椭圆公共部分内)。还可以看出,测角网误差椭圆和测边网误差椭圆长轴呈正交。当边角网的测边精度和测角精度满足(5)式时,测边和测角精度达到合理匹配,误差椭圆近似圆形,其半径短于测角网和测边网误差椭圆的短轴。
m r
=
m s
S
(5) 式中,m r为方向测量中误差,m s为边长测量中误差,S为边长, =206265%。以上分析说明,对相同网形和相同测边、测角精度的控制网来说,边角网较单独测边或测角精度有很大提高。
3 结束语
GPS测量属于空中距离交会,但经软件处理,可转换成地面的边角网。目前GPS网广泛用于铁路控制测量,是一种高效率的测量手段,但如果不了解它的原理和误差传播规律,套用三角或三边网测量规范,会使GPS测量的高效率优势大受损失。
参考文献
[1] 孔祥元,梅是义.控制测量学[M].武汉:武汉大学出版社,2002
[2] 徐绍铨等.GPS测量原理及应用[M].武汉:武汉大学出版社,2001
(上接第2页)
软件,充分发挥GPS与全站仪各自的优势,全面实现桥址地形图测绘的数字化和内外业一体化。
2 4 DGPS技术用于水文测量定位
桥梁工程水文测量定位主要指:在桥址流向测量和航迹线测量中,跟踪测定水面浮标和过往船舶位置的动态变化线。目前,可利用动态GPS技术跟踪测定水面浮标的位置,但也存在如何使GPS流动站与浮标保持同步,如何测算跟测船只与流动站的最佳距离,1台流动站只能跟踪1个浮标(效率低)等一些实际应用问题,需要采取有效措施加以解决。
2 5 GPS与传统地面测量技术的融合
桥梁工程测绘具有测绘范围较小、相对精度要求高、地物较多、交通干扰大等特点。由于GPS系统自身存在的不足,在某些特殊情况下,当卫星信号受阻时,将无法有效应用GPS技术。大量工程实践都充分证明,在目前的技术条件下,GPS测量技术不可能完全取代常规的地面测量技术。作者认为,即使是在将来美国政府完成对GPS的现代化改造之后,GPS与地面测绘技术(主要指电子全站仪技术)也将长期处于共存与互补的态势。在桥梁工程测绘中,如何充分发挥两种技术的优势,相互弥补不足,是一个值得关注的问题。GPS接收机与电子全站仪集成技术,将成为未来若干年桥梁工程测绘领域中的主流技术之一。
3 结束语
随着GPS技术的不断发展和完善,特别是在GPS 的现代化改造之后,其在桥梁工程测量中的应用将日趋深入和广泛。同时,在当前和今后一段比较长的时间内,GPS技术将与传统地面测绘技术等其他测绘技术共同依存、相互补充。GPS技术与电子速测技术的集成将是未来桥梁工程测绘发展的主流方向之一。GPS高程测量技术在桥梁工程中的应用问题是桥梁测绘工作者面临的一个难题,它的解决将具有特别重要的现实意义。
参考文献
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au
[5] 王 红,冯常胜.桥梁监控中的GPS RTK技术[J].世界桥梁,
2003(3)
7
狭长型GPS控制网可行性论证:韩周平 徐 立
第一章绪论 1. GPS系统包括三大部分：空间部分——GPS卫星星座，地面控制部分——地面监控系统，用户设备部分——GPS信号接收机。 2 .GPS卫星星座部分：由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座，记作（21+3）GPS星座。24颗在轨卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道倾角为55°，各个轨道平面之间相距60°。在地球表面上任何地点任何时刻，在高度角15°以上，平均可同时观测到6颗卫星，最多可达9颗卫星。 3. GPS卫星的作用：第一，用L波段的两个无线载波向广大用户连续不断地发送导航定位信号。第二，在卫星飞越注入站上空时，接收由地面注入站用S波段发送到卫星的导航电文和其他有关信息，并通过GPS信号电路，适时地发送给广大用户。第三，接收地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令，适时地改正运行偏差或启用备用时钟等。 4. 地面监控系统：1个主控站（美国科罗拉多）3个注入站（阿森松岛,迪哥加西亚岛，卡瓦加兰）5个监控站（1+3+夏威夷） 5. GPS信号接收机的任务是：能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间。 6. GPS系统的特点：定位精度高，观测时间短，测站间无需通视，可提供三维坐标，操作简便，全天候作业，功能多，应用广。 7. GPS系统的应用前景:①用于建立高精度的国家性大地测量控制网，测定全球性的地球动态参数②用于建立陆地海洋大地测量基准，进行高精度的海岛陆地联测以及海洋测绘③用于监测地球板块运动状态和地壳形变④用于工程测量，成为建立城市与工程控制网的主要手段⑤用于测定航空航天摄影瞬间的相机位置. 8. 我国的GPS定位技术的应用和发展情况：在大地测量方面，利用GPS技术开展国际联测，建立全球性大地控制网，提供高精度的地心坐标，测定和精化大地水准面；在工程测量方面，应用GPS静态相对定位技术，布设精密工程控制网，用于城市和矿区油田地面沉降监测、大坝变形监测、高层建筑变形监测、隧道贯通测量等精密工程；在航空摄影测量方面，我国测绘工作者也应用GPS技术进行航测外业控制测量、航摄
温度测量方法分类及优缺点概述 摘要：温度是表征物体冷热程度的物理量, 是国际单位制中七个基本物理 量之一, 它与人类生活、工农业生产和科学研究有着密切关系。随着科学技术水平的不断提高, 温度测量技术也得到了不断的发展。本文将讨论总结温度测量的各种方式，并分析他们各自的优缺点。 1.温度测量的分类 温度测量的分类可以通过其与被测量的物体是否接触分为接触式和非接触式。接触式测量仪表比较简单、可靠，测量精度高。但是因为测温元件与被测介质需要进行充分的热交换，所以其需要一定的时间才能达到热平衡。接触式测量仪存在测温延迟现象，同时受耐高温和耐低温材料的限制，不能应用于这些极端的温度测量。非接触式仪表测温仪是通过热辐射的原理来测量温度的，测温元件不需要与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快；但受到物体发射率、测量距离、烟尘和水汽等外界因素的影响，其测量误差较大。 2.接触式测量方法 2.1膨胀式温度测量 原理：利用物质的热胀冷缩原理即根据物体体积或几何形变与温度的关系进行温度测量。热胀冷缩式温度计包括玻璃液体温度计、双金属膨胀式温度计和压力式温度计等。 优点：结构简单, 价格低廉, 可直接读数,使用方便,非电量测量方式, 适用于防爆场合。 缺点：准确度比较低, 不易实现自动化, 而且容易损坏。 2.2电量式测温方法 利用材料的电势、电阻或其它电性能与温度的单值关系进行温度测量，包括热电偶温度测量、热电阻和热敏电阻温度测量、集成芯片温度测量等。 1.热电偶的原理是两种不同材料的金属焊接在一起,当参考端和测量端有温差时, 就会产生热电势, 根据该热电势与温度的单值关系就可以测量温度。热电偶具有结构简单, 响应快, 适宜远距离测量和自动控制的特点, 应用比较广泛。 2.热电阻是根据材料的电阻和温度的关系来进行测量的, 输出信号大, 准确度比较高, 稳定性好, 但元件结构一般比较大, 动态响应较差, 不适宜测量体积狭小和温度瞬变区域。 3.热敏电阻是一种电阻值随温度呈指数变化的半导体热敏感元件, 具有灵敏度高、价格便宜的特点, 但其电阻值和温度的关系线性度差,且稳定性和互换性也不好。 4.石英温度传感器是以石英晶体的固有频率随温度而变化的特性来测量温度的。石英晶体温度传感器稳定性很好, 可用于高精度和高分辨力的测量场合。随着电子技术的发展, 可以将感温元件和相关电子线路集成在一个小芯片上, 构成一个小型化、一体化及多功能化的专用集成电路芯片, 输出信号可以是电压、频率, 或者是总线数字信号, 使用非常方便,适用于便携式设备。 2.3接触式光电、热色测温方法
G P S测量原理及应用题 库 Revised final draft November 26, 2020
GPS 一、单选题 1、GPS卫星星座配置有（ D ）颗在轨卫星。 A. 21 B. 12 C. 18 D. 24 2、UTC是指（ C ）。 A. 协议天球坐标系 B. 协议地球坐标系 C. 协调世界时 D. 国际原子时 3、AS政策是指（ D ）。 A. 紧密定位服务 B. 标准定位服务 C. 选择可用性 D. 反电子欺骗 4、GPS定位中，信号传播过程中引起的误差主要包括大气折射的影响和（ A ）影响。 A. 多路径效应 B. 对流层折射 C. 电离层折射 D. 卫星中差 5、一般地，单差观测值是在（ A ）的两个观测值之间求差。 A. 同卫星、同历元、异接收机 B. 同卫星、异历元、异接收机 C. 同卫星、同历元、同接收机 D. 同卫星、异历元、异接收机 6、双差观测方程可以消除（ D ）。 A. 整周未知数 B. 多路径效应 C. 轨道误差 D. 接收机钟差 7、C/A码的周期是（ A ）。 A. 1ms B. 7天 C. 38星期 D. 1ns
9、在GPS测量中，观测值都是以接收机的（ B ）位置为准的，所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。 A、几何中心 B、相位中心 C、点位中心 D、高斯投影平面中心 10、岁差和章动旋转变换是用于哪两个坐标系之间的转换（ A ）。 A、瞬时极天球坐标系与平天球坐标系 B、瞬时极天球坐标系与平地球坐标系 C、瞬时极天球坐标系与瞬时极地球坐标系 D、平天球坐标系与平地球坐标系 11、GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知数据，采用（A ）的方法，确定待定点的空间位置。 A、空间距离后方交会 B、空间距离前方交会 C、空间角度交会 D、空间直角坐标交会 12、根据GPS定位原理，至少需要接收到（B ）颗卫星的信号才能定位。 A、5 B、4 C、3 D、2 13、在以下定位方式中，精度较高的是（C ）。 A、绝对定位 B、相对定位 C、载波相位实时差分 D、伪距实时差分 14、GPS技术给测绘界带来了一场革命，下列说法不正确的是（A） A、利用GPS技术，测量精度可以达到毫米级的程度 B、与传统的手工测量手段相比，GPS技术有着测量精度高的优点 C、GPS技术操作简便，仪器体积小，便于携带
一、单选题（在本题的每一小题的备选答案中，只有一个答案是正确的，请把你认为正确答案的题号，填入题干的括号内。多选不给分。每题2分，共20 分）。 1、GPS卫星星座配置有（ D ）颗在轨卫星。 A. 21 B. 12 C. 18 D. 24 2、UTC是指（C ）。 A. 协议天球坐标系 B. 协议地球坐标系 C. 协调世界时 D. 国际原子时 3、AS政策是指（ D ）。 A. 紧密定位服务 B. 标准定位服务 C. 选择可用性 D. 反电子欺骗 4、GPS定位中，信号传播过程中引起的误差主要包括大气折射的影响和（ A ）影响。 A. 多路径效应 B. 对流层折射 C. 电离层折射 D. 卫星中差 5、一般地，单差观测值是在（A ）的两个观测值之间求差。 A. 同卫星、同历元、异接收机 B. 同卫星、异历元、异接收机 C. 同卫星、同历元、同接收机 D. 同卫星、异历元、异接收机 6、双差观测方程可以消除（ D ）。 A. 整周未知数 B. 多路径效应 C. 轨道误差 D. 接收机钟差 7、C/A码的周期是（ A ）。
A. 1ms B. 7天 C. 38星期 D. 1ns 9、在GPS测量中，观测值都是以接收机的（ B ）位置为准的，所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。 A、几何中心 B、相位中心 C、点位中心 D、高斯投影平面中心 10、岁差和章动旋转变换是用于哪两个坐标系之间的转换（A ）。 A、瞬时极天球坐标系与平天球坐标系 B、瞬时极天球坐标系与平地球坐标系 C、瞬时极天球坐标系与瞬时极地球坐标系 D、平天球坐标系与平地球坐标系 1．GPS广播星历中不包含…………………………………………………………（） GPS卫星的六个轨道根数GPS观测的差分改正 GPS卫星钟的改正GPS卫星的健康状态 2．以下哪个因素不会削弱GPS定位的精度………………………………………（） 晴天为了不让太阳直射接收机，将测站点置于树荫下进行观测 测站设在大型水库旁边 在SA期间进行GPS导航定位 夜晚进行GPS观测 3．GPS卫星之所以要发射两个频率的信号，主要目的是………………………
燕山大学 本科毕业设计（论文）开题报告 课题名称：温度传感与温度过程控制研究 学院（系）：里仁学院电气工程系 年级专业：07仪表2班 学生姓名：饶佳新 指导教师：程淑红 完成日期：2011.3.15
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 1.国内外研究动态 温度控制器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度控制器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量日渐上升。温度控制器是一种温度控制装置，它根据用户所需温度与设定温度之差值来控制加热器运作，从而达到改变用户所需温度的目的。近百年来，温度控制器的发展大致经历了以下阶段： (1)模拟、集成机械式温度控制器； (2) 电子式智能温度控制器。目前，国际上新型温度控制器正从模拟式向数字式、电子式由集成化向智能化、网络化的方向发展。 现今基于单片机的温度控制系统在生产、安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。近年来，国内基于单片机的温度控制系统在技术上得到迅速发展，性能不断完善，功能不断增强，适用范围也不断扩大，市场占有率逐年增长，进入21世纪后，智能的温控系统正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟温控器和网络温控器、研制单片测温控温系统等高科技的方向迅速发展。但是比起国外，我们仍处于起步晚，高度低，技术创新能力薄弱的状况，技术密集型产品明显落后于发达工业国家，自主研发产品少，缺乏核心技术是硬伤。就单片而言，以欧美和日韩的技术最为成熟，他们几乎霸占了智能市场，并制定了相关的行业标准，在技术方面不断的革新使产品不断的更新换代，使之功能、精度、安全性等都不断得到新的提升。在这方面我们做的还远远不够，与发达国家的差距还很大。我们在研究新技术的同时还要加强产业结构的调整，在产品的科技含量上下功夫，不断地提高产品的科技附加值，使产品向着更加智能化、的方向发展，努力缩小同发达国家之间的差距。 2.选题的依据和意义 在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展与是否能掌握温度有着密切的联系，在冶金、化工、建材、
单位代码01 学号090102128 分类号 密级 文献综述 浅谈红外测温仪的设计 院（系）名称信息工程学院 专业名称电子信息工程 学生姓名 指导教师 2013年 2 月28 日
浅谈红外测温仪的设计 摘要 09年大规模爆发甲型H1N1流感,它的前期症状是高烧38℃以上（少数长期病患者除外）,大部分人口集中地区均对进出人员进行测体温来排查感染者。传统的温度计面对突如其来的流感对于测温技术的快速准确等要求明显比较乏力。红外测温仪可为防止甲型H1N1流感的扩散和传播提供了快速、非接触测量手段,可广泛、有效地用于人群的体温排查，通过非接触红外测温仪就可以很快得到体温。红外测温打破了传统的接触式测温模式,它根据被测物体的红外辐射能量来确定物体的温度,不与被测物体接触,具有不扰动被测物体温度分布场,温度分辨率高、响应速度快、测温范围广,稳定性好、可同时测量环境温度和目标温度的特点[1]。近年来在汽车电子、航空和军事上得到越来越广泛的应用。这里列举几种实现红外测温的方案并比较其优缺点。 关键词:51单片机、红外测温、非接触
1 红外测温系统 1.1 红外测温系统概述 一般来说，测温方式可分为接触式和非接触式，接触式测温只能测量被测物体与测温传感器达到热平衡后的温度，所以响应时间长，且极易受环境温度的影响；非接触红外测温仪采用红外技术可快速测得温度读数。只需瞄准、按动触发器，在显示屏上读出温度数据。红外测温仪重量轻、体积小、使用方便，并能可靠地测量热的，危险的或难以接触的物体，而不会污染或损坏被测物体。红外测温仪每秒可测若干个读数，而接触测温仪每秒测量就需要若干分钟的时间。 红外测温作为一门新技术和新方法，它的出现是红外技术的发展结果。红外技术是研究红外辐射的产生、传输、转换、探测并付诸应用的一门科学技术。近20年来，红外测温技术在产品质量控制和监测！设备在线故障诊断安全保护以及节约能源等方面发挥了或正在发挥着重要作用，逐渐被广泛应用于电力，食品加工。冶金、石化、医疗、科研等多种行业中[2]。 由于红外热像仪价格昂贵，这大大限制了它的推广应用，而点式红外测温仪价格相比较来说还是较低的，就测温精度来说，点式红外测温仪和红外热像仪相比精度相当，并且很多应用场合精度要求不是很高，可以采取一定措施弥补其缺点，而又不太大的增加其成本。 1.2红外测温原理 一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射特性：辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着密切的关系，因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，使能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。发射率是表征物体辐射红外线的能力，它是相同温度和波长下的实际物体与黑体的单色辐射出度之比，所以亦称比辐射率，它是表征物体辐射本领的重要热物性参数，发射率越大，物体表面的辐射率越强。大部分有机物或金属氧化物表面的发射率都在0.85-0.98之间，光洁的金属表面或抛光的物体发射率很低，所以，材料种类、表面粗糙度、理化结构和材料厚度都是影响发射率的主要因素[3]。
GPS测量技术在工程测量中的应用研究阙清林 发表时间：2019-09-10T08:55:40.530Z 来源：《建筑实践》2019年第11期作者：阙清林 [导读] 需要人们给予GPS技术更多的重视，进一步扩大GPS技术在工程建设中的应用范围。 深圳市纳博旺勘测有限公司广东深圳 518100 摘要：测量工作是工程建设中非常重要的一项工作，而GPS技术又是工程测量工作中非常重要的一个测量手段，具有易操作、效率高且精度也较高等诸多优势，在工程测量工作中对GPS技术展开科学且有效地应用，在提升工程施工质量方面发挥着非常积极的作用，因此，需要人们给予GPS技术更多的重视，进一步扩大GPS技术在工程建设中的应用范围。 关键词：工程测量; GPS技术; 应用; 精度分析; 前言： 如今伴随着我国经济的不断发展，各项建筑工程也得到了非常广阔的发展空间，测量工作作为工程建设中非常重要的一项工作，在确保建筑工程施工质量方面发挥着非常重要的作用，因此，需要人们给予测量技术更多的重视，本文以GPS技术为例，讲述了工程测量中GPS技术的一些具体应用，对其精度进行探讨，为人们更好地展开工程测量工作提供一些建议。 1 工程测量中GPS技术的应用 1.1 公路测量中的一些应用 因为公路工程的施工环境相对比较复杂，实际测量工作也有很大的难度，在公路工程测量中对GPS技术展开科学的应用可以帮助人们解决很多问题。现如今公路测量工作更多的是借助计算机来展开相关测绘以及设计工作，可以通过对GPS展开应用来进行测控网的建立，然后便可以借助静态或者是动态方法来进行测量工作，这样可以很大程度上提升处理数据的效率，同时，也可以让处理结果变得更加真实可靠，为日后公路工程的精准施工奠定科学的数据基础。 1.2 在矿山测量中的应用 如今我国的土地资源非常紧缺，特别是很多城市还在大规模扩张的前提下，很多时候都需要展开围垦建设工作，而在围垦建设中不可避免的需要展开水上作业，此时传统的测量方法已经不能发挥出作用，因此便需要对GPS技术展开应用，不管是对钻孔剖面点以及地形展开测量工作、坐标放样、求测工作或者是地质填图以及工程作业调度工作，GPS技术都在其中发挥着不可替代的作用。 1.3 在水利工程中的应用 在展开水利工程施工工作之前，务必要对水下的各类数据展开确认工作，该项工作的质量好坏将会直接影响到水利工程的后期建设以及整体工程质量，一般情况下选用六分仪、全站仪等设备来展开相关测量工作，但是水下地形和地上地形有很多不一样的地方，采用传统方法展开测量工作不可避免地会受到多方面的限制，从而测量的数值可能会和实际有较大的差距，因此需要人们对GPS技术展开应用工作，即使是在非常恶劣的天气下，人们也可以借助GPS-RTK测量技术来对水下地形展开大面积的测量工作，从而获得地形相关数据。借助该技术可以得出非常精准的数据，通过对这些数据展开相应的处理工作可以让这些数据最终成为水利工程施工工作中的一个重要施工依据，并且获得非常精准的地下地形图像，这样不仅可以很大程度上提升测量精准度，并且起到节省财力以及人力的效果[1]。 1.4 虚拟现实技术的相关应用 很多时候在展开工程测量工作时并不需要进行现场测量工作，因为很多工程的实际施工环境都有很强的复杂性，不可避免地会出现各类安全事故，借助GPS技术中的虚拟现实技术便可以对不同施工环境展开测量工作，从而起到有效规避施工风险的效果。借助计算机网络可以对工程测量环境展开模拟处理，然后将得出的数据以三维立体图像的方式来展现出来，帮助人们对工程测量流程展开科学的制定。与此同时借助虚拟现实技术还可以帮助人们进行可靠并且安全的工程测量方案的制定，从而有效提升测量效率。 2 工程测量中GPS技术精度分析 2.1 卫星影响 GPS技术借助卫星提供的相关数据以及位置来展开工作，因此卫星的定位精度必然会对测量结果造成比较大的影响，现阶段人们会用到的单点定位方法会致使最终测量结构出现一定范围的误差，这种误差也就会导致测量精度不能得到保证，为了有效解决该问题需要人们对区域性的GPS跟踪网展开具体的应用工作，并且对卫星轨道展开跟踪以及确定工作。因为单点定位得出的结果具备比较低的精度，因此可以暂时忽略轨道误差，将电文获得轨道作为标准，真正确保跟踪坐标的精度[2]。 2.2 接收设备影响 接收设备在展开信号接收工作时，其中心位置会遭受方向变化以及输入强度变化带来的影响，结果会导致理论位置和实际位置存在着差异，另外接收设备的精度也会受到接收机位以及天线相位的影响，这一系列的影响因素最终都会导致测量精度受到影响。因为测量精度会受到来自多方面因素的影响，需要在展开测量工作之前对天线相位以及中心位置检查，确保其可以满足测量要求，然后再正式开展测量作业。另外，还需要对不同设备的实际野外作业性能展开检查工作，确保这些设备在多种不同测量环境下都可以得到正常使用。需要综合考虑精度和量程之间关系，不同测量时间的温度变化以及设备在不同环境下的温度变化等影响因素，从而真正确保测量结果的精度[3]。 2.3 卫星传播影响 卫星信号在具体的传播过程中会受到多方面的影响，例如，测量站周围存在有反射物质、电离层具备弥散特性、大气层出现折射现象等，这些因素都非常有可能让卫星信号的实际传输路径出现变化，进而影响到卫星信号的传播速度，最终让测量结果的实际精度也受到影响，因此需要更多的重视卫星信号传播过程，在实际的操作过程中可以选择多路径传播或者是其他的方式，有效降低传播误差，让测量精度可以得到精准的控制[4]。 3 进一步提升GPS技术应用范围的建议 第一，对工程技术人员展开培训工作，通过科学有效地培训让技术人员可以对GPS技术有一个更为科学并且完整的了解，让他们具备对GPS技术展开应用的能力。第二，进一步增加对GPS技术的相关宣传工作，GPS技术具有操作简单、精度高等诸多优势，通过对GPS技术展开宣传可以让所有工作人员充分意识到的GPS技术的优势并且积极学习GPS技术的相关使用方法。第三，端正相关工作人员的实际工作态度，有效防止各类误差的产生，GPS技术在应用中其精度不可避免地会受到多方面的影响，因此需要每一个人都可以充分意识到自己
ＧPS 一、单选题 1、GＰS卫星星座配置有（ D )颗在轨卫星。 Ａ． 2１?Ｂ. 12 C． 18 D． 24 2、ＵＴC是指（ C ）。 A. 协议天球坐标系B．协议地球坐标系 C．协调世界时?Ｄ. 国际原子时 3、AＳ政策是指（ D )。 Ａ. 紧密定位服务?B．标准定位服务 C．选择可用性???Ｄ. 反电子欺骗 ４、GＰＳ定位中，信号传播过程中引起的误差主要包括大气折射的影响和( Ａ）影响。 A. 多路径效应 B. 对流层折射 C. 电离层折射?D．卫星中差 5、一般地,单差观测值是在（Ａ )的两个观测值之间求差。 A. 同卫星、同历元、异接收机?Ｂ．同卫星、异历元、异接收机 C. 同卫星、同历元、同接收机?? D. 同卫星、异历元、异接收机 ６、双差观测方程可以消除( D )。 A. 整周未知数? B. 多路径效应 C. 轨道误差?? D. 接收机钟差 7、C／Ａ码的周期是( A )。 A．1mｓ? B. ７天?Ｃ. ３8星期?Ｄ. 1ns 9、在GPS测量中,观测值都是以接收机的( Ｂ）位置为准的,所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。 A、几何中心 B、相位中心 C、点位中心Ｄ、高斯投影平面中心 １0、岁差和章动旋转变换是用于哪两个坐标系之间的转换( A ）。 A、瞬时极天球坐标系与平天球坐标系 B、瞬时极天球坐标系与平地球坐标系 Ｃ、瞬时极天球坐标系与瞬时极地球坐标系 D、平天球坐标系与平地球坐标系 11、GＰS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知数据，采用（A ）的方法,确定待定点的空间位置。 A、空间距离后方交会?Ｂ、空间距离前方交会 C、空间角度交会? D、空间直角坐标交会 1２、根据GＰS定位原理,至少需要接收到(B )颗卫星的信号才能定位。
学校代码： 学号： HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 文献综述 题目仓储温湿度报警系统的设计 学生姓名 专业班级电气工程及其自动化二班 学号 系（部）电气信息工程系 指导教师(职称)蒋威（讲师） 完成时间 2011年 3 月 1日
仓储温湿度报警系统的设计综述 摘要：为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测 工作，并及时报警提示。本文根据粮仓环境测试的特点，应用现代检测理论，对温室的温度、湿度等环境因子进行自动检测，并实现报警功能，首先介绍了粮仓自动监测系统的发展背景及现状，指出在控制监测方面存在的问题和需要进一步深入探讨、研究的各个方面。 关键词：粮仓、单片机、监测、传感器 目前，关于这类监测系统的研究，国内外公开发表的文献不多，下面是关于 单片机自动监测的一些主要文献： 文献[1] 这本书从应用角度出发，精选了国内外最新流行的智能仪器与数据采集系统中的一些有特色、功能很强的新型集成电路20多类100余种。内容涉及仪用放大器，运算放大器，隔离放大器，变送器，A／D、 D／A变换器， LED、LCD驱动器，看门狗定时器，UP电源监控器，数字电位器，闪烁存储器，实时时钟等器件。所优选的每一种器件除阐述其基本功能、电路特点、性能参数和管脚说明之外，更突出器件的使用方法和应用电路。对智能仪器设计、数据采集、自动控制、数字通信和计算机接口这部分设计具有很高的使用和参考价值。 文献[2] 这本书是"单片机应用技术丛书"中专门介绍单片机应用系统软件 设计的一本著作。书中总结了作者多年来在80C51系列单片机应用系统软件设计 中的实践经验，归纳出一整套应用程序设计的方法和技巧。在内容安排上，不仅 有实现功能要求的应用程序设计步骤、子程序、监控程序及常用功能模块设计方法，还以较大篇幅介绍了提高系统可靠性的抗干扰设计和容错设计技术以及程序测试的正确思想方法。附录中向读者提供了完整的系统程序设计样本和经过多年使用考验的定点运算子程序库与浮点运算子程序库的程序文本、注释及使用方法。对于本次设计主要参考的是应用程序设计步骤、子程序、监控程序及常用功能模块设计方法这一部分的内容。 文献[3] 提出MCS-51系列单片机应用系统的构成和设计方法。详细地阐述 了应用系统的前向通道（传感器通道接口）、后向通道（伺服驱动、控制通道接 口）、人机对话通道和相互通道（单片机应用系统之间的通信接口）的结构设计、
常见温度检测方法分析 摘要：在目前工农业生产和国民经济生活中，温度测量日益重要，新型温度传感器不断涌现，通过对现代常用温度传感器的工作原理和特性的分析，便于在工作中根据具体情况，选用提供依据，以减少生活生产中不必要的损失。 关键词：温度;检测方法;传感器;测量 Study On Methods Of Measuring Teamperature Abstract:In the of industrial and agricultural Produetionornationaleconomicife,measuringtemperatureisinereasinglyimportant,andmoderntemrerat uresensorseontinuouslyarise.Prineipleand charaeterofmoderntemperaturesensorsanalyzedhere is usefulforseientific eworkers.It is foundmentalto choicetemperaturesensorsforuser aeeordingto praetieal circumstances ,So that it can reduce unnecessary lossin thelife production. Keywords:temperature:sensor;measure 温度是科学技术中最基本的物理量之一, 物理、化学、热力学、飞行力学、流体力学等学科都离不开温度，它也是工业生产中最普遍最重要的参数之一。许多工农业产品的质量都与温度密切相关，比如, 离开合适的温度, 许多化学反应就不能正常进行甚至不能进行；没有合适的温度炉窑就不能炼制出合格的产品；没有合适的温度环境, 农作物就不能正常生长, 许多电子仪器就不能正常工作, 粮仓的储粮就会变质霉烂, 家禽的孵化也不能进行。可见, 温度的测量与控制十分重要。 测温方法很多,仅从测量体与被测介质接触与否来分,有接触式测温与非接触式测温两大类。接触式测温是基于热平衡原理,测温敏感元件必须与被测介质接触,使两者处于同一热平衡状态,具有同一温度,如水银温度计,热电偶温度计等就是利用此法测量。非接触式测温是利用物质的热辐射原理,测温元件不需与被测介质接触,而是通过接收被测物体发出的辐射热来判断温度,如辐射温度计,光纤温度计等[1]。 接触式测温简单、可靠,且测量精度高。但是由于测温元件需与被测介质接触后进行的热交换,才能达到热平衡,因而产生了滞后现象。另外,由于受到耐高温材料的限制,接触式测量不能应用于很高温度的测量。非接触式测温,由于测温元件不与被测介质接触,因而其测温范围很广,其测温上限原则上不受限制,测温速度也较快,而且可以对运动体进行测量。但是,它受到物体的发射率,被测对象到仪表之间的距离,烟尘和水汽等其它介质的影响,一般测温误差较大,目前使用较广的是接触式测温。下面介绍几种现代常用温度测量方法。 1电阻温度传感器 这种传感器以电阻作为温度敏感元件，根据敏感材料不同又可分成热电阻式和热敏电阻式，热电阻式一般用金属材料制成, 如铂、铜、镍等1热敏电阻是以半导体材料制成的陶瓷器件, 如锰、镍、钴等金属的氧化物与其它化合物按不同配比烧结而成。 热电阻的温度系数一般为正值，以铂电阻为例, 其阻值Rt 与温度间的关系为Rt=R0(1+At+Bt2), 0℃≤t≤650℃; Rt= R0[1+At+Bt2+Ct3(t- 100) ],- 200℃≤t≤0℃, 其中A = 319684×10- 8/℃, B= - 518470
《GPS测量原理及应用》学习指导 一、控制网执行的技术标准 1、全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314—2001），中华人民共和国国家标准； 2、《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-1991）,中华人民共和国国家标准； 3、技术设计书。 二、使用仪器 测量采用的GPS接收机型号及其标称精度。 三、布网方案 1、布网要求 GPS网相邻点间基线中误差按下式计算： 式中(mm)为固定误差；(ppm)为比例误差系数；(km)为相邻点间的距离。GPS-E级网的主要技术要求应符合表1规定。相邻点最小距离应为平均距离的1/2～1/3；最大距离应为平均距离的2～3倍。 (mm) (1×10-6)
注：当边长小于200m时，边长中误差应小于20mm。 2、布网原则与网形设计 （1）GPS网应根据测区实际需要和交通状况进行设计。GPS网的点与点间不要求每点 （4）为求定GPS点在54北京坐标系中的坐标，应与当地54北京坐标系中的原有控制点联测，联测总点数不得少于3个。 （5）为了求得GPS网点正常高，应进行水准测量的高程联测，高程联测采用等级水准测量方法进行，联测的GPS-E级控制点且应均匀分布于网中。
四、选点与标石埋设 1、选点 在了解任务、目的、要求和测区自然地理条件的基础上，进行现场踏勘，最后进行选点。选点应符合下列要求： （1）点位的选择应符合技术设计要求，并有利于其它测量手段进行扩展与联测； （2）点位的基础应坚实稳定，易于长期保存，并应有利于安全作业； （3）点位应便于安置接收设备和操作，视野应开阔，视场内周围障碍物的高度角一般应小于15°； （4）点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于200m，并应远离高压输电线其距离不得小于50m，以避免周围磁场对卫星信号的干扰； （5）点位附近不应有对电磁波反射（或吸收）强烈的物体，以减少多路径效应的影响； （6）交通应便于作业，以提高作业效率； （7）应充分利用符合上述要求原有的控制点及其标石，但利用旧点时应检查旧点的稳定性、完好性，符合要求方可利用； （8）选好点后应按合理的方法给GPS点编号。 此外，有时还需考虑测区内的通讯设施、电力供应等情况，以便于各点之间的联络和设备用电或充电。 综上所述，结合测区的实际情况， GPS控制点宜布设在较高的永久性建筑物、山顶及其它符合要求的地方，或已成型的较宽的城市主干道、路口或其它较开阔而又稳固的建（构）筑物上。
气体传感器-----文献综述 气体传感器文献综述 指导老师:胡赤鹰 ndang/'word文档 控制科学与工程学系自动化0701班林增辉 3061101271 一、背景介绍 目前,随着人们环保意识的提高,环境问题日益受到政府和社会的关注。环境问题已经成了重大的民生问题,成为影响人民生活幸福感的重要因素。在一些地方,环境问题已经严重威胁到群众健康。 环境监测是解决环境问题的基础性工作,其目的是准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势,为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据。 气体检测是环境检测的重要部分,国内各大城市都相继建立了空气质量检测机构,通过电视、互联网等媒体及时向社会发布当地空气质量状况。而一些特殊的工作场所,如化工厂、煤矿、垃圾处理场,对气体的检测有着更高的要求。由于气体的不可见性(大部分气体为无色)和扩散性,气体传感器是气体检测最基础的部分。气体传感器的研究成果,直接影响到气体检测技术的发展。 国内外研究现状 2.1 气体检测仪表气体检测的目的是分析各种气体混合物中各组分的含量或其中某一组分的含量。气体检测仪表一般由传感器、信号放大、处理单元、
显示单元以及控制单元组成,其中传感器是最关键最基础的部分。气体检测仪表的工作原理是根据混合气体中待测气体组分的某一化学或物理性质比其他组分的有较大差别;或待测组分在特定环境中表现出来的物理、化学性质的不同来检测待测组分的含量。因此,气体成分的分析方法基本上都是基于物理式、化学式和物理化学式等原理。 2.2 气体传感器气体传感器是传感技术中的重要组成部分,能将气体特定成分检测出来,并将其转成适当信号,若与微机结合进行在线监控,会大大提高分析速度和准确度。 自1962年日本研制出第一种可燃性气体传感器之后,气体传感器从理论到应用均得到迅速发展,已广泛应用在各个领域。历次国际性传感器会议中与气体有关的传感器均为重要内容之一。我国有关传感器技术方面的会议召开过多次气体传感器方面报告均占30%以上,多着达40%,气敏元件和气体传感器已成为传感技术中的独立分支。 2.3 气体传感器分类 目前常用的气体传感器可分为:半导体气体传感器、电化学气体传感器、催化燃烧式气体传感器、热导式气体传感器、光学气体传感器等。 2.3.1 半导体气体传感器 半导体气体传感器的检测原理是,当传感器的表面氧化物吸附某些气体时,电导率将发生改变,利用改变的电导率来检测气体及其浓度。 从材料的应用范围、普及程度以及实用性来看,半导体气体传感器应用最为广泛,成本低廉,在气体传感器中约占60%。它的缺点是稳定性较差,受环境影响较大;尤其,每一种传感器的选择性都不是唯一的,输出参数也不能确定。因此,
李兴文(1978—,男,副教授,博士,研究方向为电弧电接触理论及其应用和电力电子技术。 低压空气开关电弧现代测试 技术的研究综述 3 李兴文,陈德桂,吐松江?卡日,李瑞 (西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,陕西西安710049 摘要:空气开关电弧是以空气为灭弧和绝缘介质的低压电器中最为复杂的物理现象。针对电弧运动过程特别是电弧背后击穿现象、电弧温度、电弧组分及其浓度等方面,综述了CCD 和光纤阵列、光谱诊断技术及磁测试技术等低压空气开关电
弧的现代测试技术的特点及其应用,并指出了空气开关电弧实验研究中所面临的几个问题。 关键词:电弧;测试;光谱;光纤阵列 中图分类号:T M 501+ .2文献标识码:A 文章编号:100125531(20080120006204 Rev i ew of the I nvesti ga ti on on the M odern M ea surem en t Technolog i es of L ow Volt age A i r Sw itch Arc L I X ingw en,CHEN D egui,TUSON GJ I AN G Kari,L I R ui (State Key Laborat ory of Electrical I nsulati on and Power Equi pment, Xi πan J iaot ong University,Xi πan 710049,China Abstract:A ir s witch arc is the most comp lex phenomenon in l ow voltage electric apparatus using air as quenching and insulati on mediu m.W ith regarding t o arc moti on p r ocess,es pecially,arc back commutati on phe 2nomenon,arc te mperature,arc compositi on and the corres ponding concentrati on,the characteristics and app licati on of modern measurement technol ogies including CCD,op tical fiber array,s pectru m diagnostics and magnetic diag 2nostics were reviewed .Finally,s ome i m portant p r oble m s in the experi m ental studies of arc s witching arc were pointed . Key words:arc;m ea sure m en t ;spectru m;opti ca l f i ber array 陈德桂(1933—,男,教授,博士生导师,研究方向为新型低压电器的研究和开发等。吐松江?卡日(1985—,男,硕士研究生,研究方向为低压电器。李瑞(1985—,男,
武汉大学 毕业设计（论文）题目：GPS在工程测量中的应用研究 专业：摄影测量与遥感技术 学院：武汉大学测绘学院 学号：201063173037 姓名： guowenlong 论文指导教师：唐雪华
摘要 众所周知GPS(RTK)的问世，为测绘工作带来了巨大的变化，它打破了传统的测量模式，具有很多优点，如精度均匀、效率高、实时性等优点。和常规测量相比它不需要遵循分级布网、逐级控制的原则，从而简化了控制测量的繁锁工作,而且在地物障碍造成的难通视地区，只要能满足它的基本工作条件， GPS（RTK）就能轻松快速的进行高精度定位作业。GPS（RTK）技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小。它不但打破了内外业的界线，减少了测量工作流程，而且从首级控制到最终成图，实行一体化作业，从而大大减轻了室外作业的强度，缩短了成图周期。但同时也受到卫星、天空环境、高程异常等的限制，随着GPS技术的发展和完善，这些问题将会逐步得到解决。本文论述了GPS(RTK)的组成、基本原理、作业流程，同时结合它在测绘工程中作业的例子，通过对其数据进行精度分析，进而说明GPS（RTK）在测量中得到了广泛的应用。 GPS是当今信息社会最活跃，发展最快的科学技术之一，并且GPS与GIS的两者有机结 合将成为人们收集、处理信息最强有力的工具。GPS技术已渗透到土地测绘当中并发挥着重 要作用。本文在综述了GPS在地籍测量中的应用，同时分析了利用GPS RTK技术进行勘测定 界放样的有效性和实用性分析，最后指出了GPS在土地测绘中的应用前景。 关键词：GPS，原理；测量；应用
目录 摘要.............................................. 错误！未定义书签。Abstract ......................................... 错误！未定义书签。 第1章绪论 (1) 1.1引言 (1) 1.2研究的背景及意义 (2) 1.3国内外研究现状 (2) 1.4在实测中仍有一些限制和缺点 (3) 第2章GPS测量原理及其技术概述 (4) 2.1GPS的应用及发展前景 (4) 2.2GPS系统构成 (5) 2.2.1空间星座部分 (5) 2.2.2地面监控部分 (5) 2.2.3用户设备部分 (6) 2.3GPS测量的原理 (6) 2.4GPS高程测量 (8) 2.4.1GPS高程测量原理 (8) 2.4.2高程系统之间的转化 (8) 2.5坐标系统及选择 (10) 2.5.1坐标系 (10) 2.5.2坐标转换 (11) 2.6本章小结 (13) 第3章RTK测量原理及其概述 (14) 3.1 GPS（RTK）基本介绍 (14) 3.1.1 GPS（RTK）的组成及基本原理 (14) 3.1.2 GPS（RTK）的作业流程 (15) 3.2RTK系统的优越性 (16) 3.3RTK网 (17) 3.4RTK误差来源 (17) 3.4.1RTK定位的误差 (17) 3.4.2同仪器和GPS卫星有关的误差 (17) 3.4.3同信号传播有关的误差 (17) 3.5本章小结 (18) 第4章GPS布网的方案研究 (18) 4.1起算点的影响因素 (18) 4.1.1起算数据的检验方法 (19) 4.1.2起算点精度对平面精度的影响 (19) 4.1.3讨论与结论 (20) 4.2GPS布网 (20) 4.3观测时间 (21) 4.4多路径效应 (22)
GPS测量原理及应用期末考试复习 第一章绪论 1.简述GPS系统的特点有哪些？ ①定位精度高②观测时间短③测站间无需通视④可提供地心坐标 ⑤操作简便⑥全天候作业⑦功能多、应用广 2.GPS定位系统由哪几部分组成的？各部分的作用是什么？ 整个GPS系统，它包括三部分： （1）空间部分—GPS卫星及其星座（2）地面控制部分—地面监控系统（3）用户设备部分—GPS信号接收机。 作用：（1）①连续不断向地面发送GPS导航和定位信号； ②接收地面站的指令，修正轨道偏差并启动备用设备； ③接收地面站发来的导航电文和其他信号； （2）地面监测系统由一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。 主控站：①收集数据：收集本站及各监测站获得的各种数据； ②处理数据：处理收集的数据，按一定格式编制成导航电文； ③监测协调：控制和协调监测站、注入站和卫星的工作； ④控制卫星：修正卫星的运行轨道，发送启动备用设备指令。 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。 监测站：接收卫星信号，为主控站提供卫星的观测数据。 （3）捕获卫星信号，（计算出测站的三维位置，或三维速度和时间）达到导航和定位的目的。 第二章坐标系统和时间系统 1.GPS 定位对坐标系有何要求？ （1）需把卫星与地面点的位置统一在一个坐标系内； （2）需采用空间直角坐标系，以便于天球与地球坐标系进行转换； （3）天球与地球坐标系的建立上应具有简便的变换关系。 2.定义一个空间直角坐标系条件有哪些? （1）坐标原点的位置（2）三个坐标轴的指向（3）长度单位 3.WGS-84空间直角坐标系的几何定义？ 原点：地球的质心； 三轴指向：Z轴——国际时间局（BIH ）1984.0定义的协议地球极（CTP，Conventional Terrestrial Pole）方向； X轴——相应零子午面和赤道的交点（经度零点）； Y轴——构成右手坐标系。 4、简述定义时间系统和时间尺度的条件分别是什么？ 定义时间系统的条件：尺度(时间单位)；原点(历元) 定义时间尺度的条件：周期运动；该周期是连续稳定的；该周期可被观测和实验复现。 第三章卫星运动基础及GPS卫星星历 1、开普勒轨道6参数分别是什么？各参数的作用？ ①轨道椭圆长半径a②轨道椭圆第一偏心率e；a ,e 确定轨道椭圆形状和大小。 ③升交点赤经：升交点与春分点所对应的地心夹角称升交点赤经Ω④i轨道面倾角：卫星轨道平面与地球赤道面之间的夹角。Ω,i确定了卫星轨道平面与地球体之间的相对定向。