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可移動(dòng)GNSS位移監(jiān)測(cè)——一種利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行高精度位移測(cè)量的技術(shù)

閱讀:179      發(fā)布時(shí)間:2024-11-7
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可移動(dòng)GNSS位移監(jiān)測(cè)是一種利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)進(jìn)行高精度位移測(cè)量的技術(shù),它廣泛應(yīng)用于地質(zhì)監(jiān)測(cè)、工程建設(shè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域。


一、工作原理

1.衛(wèi)星信號(hào)接收:通過(guò) GNSS 接收機(jī)接收來(lái)自多顆衛(wèi)星的信號(hào),這些信號(hào)包含了信號(hào)發(fā)射時(shí)的時(shí)間戳和衛(wèi)星位置信息。

2.距離計(jì)算:接收機(jī)根據(jù)衛(wèi)星信號(hào)的傳播時(shí)間,計(jì)算出接收機(jī)與衛(wèi)星之間的距離。由于大氣層電離層的干擾,得到的距離是偽距。

3.位置確定:綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù),利用空間后方交會(huì)基本原理確定接收機(jī)的具體位置坐標(biāo)。通過(guò)對(duì)不同時(shí)刻位置坐標(biāo)的對(duì)比,得出物體的位移情況。

主圖1.jpg


二、系統(tǒng)組成

1.GNSS 接收機(jī):是核心部件,負(fù)責(zé)接收衛(wèi)星信號(hào)并進(jìn)行處理,根據(jù)不同的需求可配置不同的北斗 / GNSS 板卡,以接收多種衛(wèi)星系統(tǒng)的信號(hào),提高定位的準(zhǔn)確性和可靠性。

2.天線:用于接收衛(wèi)星信號(hào),其性能直接影響到信號(hào)的接收質(zhì)量和監(jiān)測(cè)的精度。一般要求天線具有高增益、低噪聲等特點(diǎn),并且能夠在各種環(huán)境條件下穩(wěn)定工作。

3.傳輸模塊:將 GNSS 接收機(jī)獲取的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心或用戶終端。常見(jiàn)的傳輸方式有 4G 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、470MHz 無(wú)線組網(wǎng)、RDSS 北斗短報(bào)文通訊等,可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的傳輸方式。

4.電源模塊:為整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供電力支持。由于可移動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備通常在野外或無(wú)固定電源的場(chǎng)所使用,因此電源模塊一般采用太陽(yáng)能 + 鋰電池組合供電的方式,以保證設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行。

5.解析軟件:安裝在數(shù)據(jù)中心或用戶終端的計(jì)算機(jī)上,用于對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、處理和分析,生成位移監(jiān)測(cè)報(bào)告和預(yù)警信息。

三、技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1.高精度:能夠?qū)崿F(xiàn)毫米級(jí)甚至更高精度的位移監(jiān)測(cè),對(duì)于微小位移的監(jiān)測(cè)具有良好的效果,可滿足建筑工程、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)等對(duì)精度要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景。

2.全天候:不受天氣、時(shí)間等因素的影響,能夠在各種惡劣的環(huán)境條件下進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè),為用戶提供實(shí)時(shí)、可靠的位移數(shù)據(jù)。

3.實(shí)時(shí)性:數(shù)據(jù)更新率高,可實(shí)時(shí)反映物體的位移變化情況,用戶能夠及時(shí)掌握監(jiān)測(cè)對(duì)象的狀態(tài),以便采取相應(yīng)的措施。

4.可移動(dòng)性:設(shè)備體積小、重量輕,便于攜帶和安裝,可以根據(jù)監(jiān)測(cè)需求在不同的地點(diǎn)進(jìn)行快速部署,適用于臨時(shí)監(jiān)測(cè)、應(yīng)急監(jiān)測(cè)等場(chǎng)景。

四、應(yīng)用場(chǎng)景

1.地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè):可用于監(jiān)測(cè)山體滑坡、泥石流、地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的位移變化。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生跡象,為預(yù)警和防治提供重要的依據(jù)。

2.建筑工程監(jiān)測(cè):在高層建筑、橋梁、隧道等工程的施工和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,可移動(dòng) GNSS 位移監(jiān)測(cè)可以對(duì)工程結(jié)構(gòu)的變形和位移進(jìn)行監(jiān)測(cè),確保工程的安全和穩(wěn)定。

3.水利工程監(jiān)測(cè):用于水庫(kù)大壩、堤防等水利工程的位移監(jiān)測(cè),及時(shí)掌握工程的運(yùn)行狀態(tài),預(yù)防工程事故的發(fā)生。

4.交通工程監(jiān)測(cè):可對(duì)道路、鐵路等交通基礎(chǔ)設(shè)施的位移進(jìn)行監(jiān)測(cè),為交通工程的設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)提供數(shù)據(jù)支持。

五、使用注意事項(xiàng)

1.設(shè)備校準(zhǔn):定期校準(zhǔn)設(shè)備以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性:確保數(shù)據(jù)傳輸模塊的穩(wěn)定性和可靠性,以避免數(shù)據(jù)丟失或誤報(bào)。

3.電源管理:合理管理電源系統(tǒng),確保設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)過(guò)程中的電力供應(yīng)。

4.安全防護(hù):在惡劣天氣或環(huán)境下使用時(shí),需采取必要的防護(hù)措施以保護(hù)設(shè)備免受損壞。


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