GPS变形监测的似单差算法与粗差识别

根据高精度GPS变形监测的特点,建立了单历元解算变形量的似单差模型及其算法.该模型避免了周跳的探测与修复,可适用于动态、静态两种监测模式及同步观测卫星少于4颗的情况.在分析似单差模型的基础上,提出了识别载波相位观测值中小于半周的粗差的方法.利用试验数据对似单差模型的正确性及粗差识别方法的有效性进行了检验.     

基于GPS一机多天线方法的大型桥梁动态变形监测

为解决目前大型桥梁动态变形监测成本过高及大型桥梁短时间内动态变化大的问题,建立了可应用于大型桥梁的GPS一机多天线动态变形监测系统,解决了工程实现的关键技术问题,进而根据桥梁动态变化特点提出了GPS双历元动态变形监测方法,并将该监测系统应用于杭州钱塘江三桥试验.连续数月稳定运行表明,该系统具有全自动、计算精度高等特点,...     

GPS单历元精密单点定位精度分析

普通精密单点定位主要是针对多历元观测数据,本研究重点关注单历元精密单点定位及其精度分析.在分析GPS单历元观测量误差源基础上,讨论了单历元非差精密单点定位误差;给出了单历元非差精密单点定位的解算流程,对Bjfs、Mizu、Wuhn和Lhaz等4个IGS站1天的实际观测数据分别进行了处理,单历元精密单点定位精度达到了4.5 cm,与GPS RTK结果精度一致.单历元精密单点定位只需一个测站的单一历元观测就可以进行精确定位,而GPS RTK至少需要两台仪器.     

GPS变形监测信息单历元解算的抗差估计方法研究

根据高精度GPS变形监测的特点,介绍了单历元解算监测点变形量的似单差数学模型及其算法．该算法不涉及周跳的探测与修复、双差整周未知数的解算等棘手问题,适用于同步观测卫星数不少于2颗的情况．为提高单历元解算变形信息的可靠性,在分析算法的基础上,构造了实现对卫星进行自动选择的抗差估计模型．3个不同测区的试验数据计算结果表明,本文建立的似单差模型是正确的,采用抗差估计方法来选择卫星也是可行的．     

自适应选权滤波法在GPS高精度动态定位中的应用

介绍了一种新的滤波算法:自适应选权滤波法.在进一步理论分析和研究的基础上,将其拓展用于单频载波相位双差观测值的GPS高精度动态定位中.文中给出两个算例来验证方法的可用性和有效性.初步结果表明,对于短基线,新方法采用GPS单频载波相位双差观测值可得到高精度的动态定位结果.     

自适应选权滤波法在GPS高精度动态定位中的应用

介绍了一种新的滤波算法：自适应选权滤波法.在进一步理论分析和研究的基础上，将其拓展用于单频载波相位双差观测值的GPS高精度动态定位中.文中给出两个算例来验证方法的可用性和有效性.初步结果表明，对于短基线，新方法采用GPS单频载波相位双差观测值可得到高精度的动态定位结果.     

GPS变形监测信息高精度快速解算方法研究

根据高精度GPS变形监测的特点，以监测网的首期观测成果为基础，利用监测时段的载波相位为基本观测量，建立了单历元解算监测点变形信息的似单差模型。该模型避免了周跳的探测与修复，可适用于动态和静态2种监测模式，并可适用于同步观测卫星较少(如2颗)的情况．最后利用试验数据对该模型的正确性进行了检验。     

利用单频实时动态定位技术监测小金县春厂坝滑坡

为解决相对定位算法中载波相位模糊度难以被固定的问题,提出一种单历元阻尼LAMBDA算法,从而实现全球卫星导航系统(GNSS)实时动态定位技术。基于BDS/GPS单频实时动态定位核心算法,研发一套北斗智慧云变形监测系统。重点介绍了单历元阻尼LAMBDA算法的实现过程和变形监测系统的工作流程,该系统具有硬件成本低、实时高精度位移监测等功能特点,适用于滑坡预警工作。变形监测系统应用于小金县春厂坝滑坡监测,在连续监测过程中,该系统于2018年2月26日成功预警了滑坡事件。本次滑坡事件没有造成人员和重大经济损伤,监测预警保障了当地居民的生命财产安全。     

北斗定向精度测试及与GPS对比分析研究

本文基于北斗卫星导航系统定向中的附有基线长度限制的单频单历元模糊度确定方法和双频单历元模糊度确定方法进行研究,并采用LAMBDA搜索方法进行模糊度搜索和确定,对北斗单双频单历元模糊度确定成功率和定向精度等指标进行了分析,在此基础上,利用UB240北斗/GPS双模双频接收机对算法性能进行了测试,结果表明单历元双频模糊度确定的可靠性高于99.8%,在成功率和可靠性上完全可以满足北斗动态定位定向的需要。     

基于双频载波相位组合的变形信息逐步精化方法

针对GPS动态变形监测,利用监测点位置精确已知的条件,提出了一种新的单历元变形信息解算算法,避开了整周模糊度的求解和周跳的探测与修复,极大简化了数据处理过程.针对较大的瞬时变形量,首先采用长波长的双频载波相位组合观测量进行求解,然后利用宽巷和L1载波相位观测量进行逐步精化处理,从而可以精确求解高达0.8 m的瞬时变形量.静态和动态实验结果表明,该方法可以达到±5 mm的精度,能够有效应用于快速变形监测.     

南浦大桥形变GPS动态监测试验及结果分析

采用14台全球定位系统(GPS)接收机对上海南浦大桥实施连续4 d形变监测,结合南浦大桥GPS监测试验,建立桥梁坐标系统(BCS)并进行相应的坐标转换,对数据精度及桥梁的静态和动态特性进行分析,证实了GPS技术完全可以应用于大中型桥梁的监测,而且相对于传统的监测工具具有自身的优势.     

Experimental research on daily deformation monitoring of steel box girder bridge based on BDS/GPS

In order to investigate the feasibility of BDS/GPS in the deformation monitoring of long-span bridges,analysis and research on aspects like number of visible satellites,PDOP value and monitoring precision are carried out. To analyze daily deformation characteristics of steel box girder bridge,observation data for 48 consecutive hours is computed by self-programmed software. Experiment results show that the monitoring-points on the bridge demonstrate obvious periodicity and recoverability in vertical and horizontal directions,meanwhile,changes in the elevation direction are relatively stable. The deformation-monitoring results of BDS/GPS combination system and GPS single system show good consistency. However,in a complex environment of the bridge,especially under the condition that satellite signals are severely affected,the advantages of BDS/GPS combination over GPS single system are more obvious.     

Vondrak滤波法用于结构振动与GPS多路径信号的分离

根据Vondrak滤波法在信号的截断频带上具有较高信号分辨率的特点，将Vondrak带通滤波法应用于全球定位系统（GPS）结构变形监测中以分离结构振动和多路径效应的影响。对GPS实际观测资料进行分析，结果表明：采用该方法不仅能从坐标序列中成功提取结构振动信息，也能正确分离载波相位双差观测值的残差序列中的结构振动和多路径效应影响，因而在提高GPS定位精度上具有较大的应用潜力。     

基于周日竖向形变的桥梁健康检测方法

提出了基于周日竖向形变的桥梁健康检测方法(亦即竖向形变响应法),该方法借助动态GPS技术,通过测定桥梁上若干点在自然交通状态下的周日竖向形变,以此对桥梁的健康状况进行评估.周日竖向形变可显示桥梁的变形自恢复能力,而自恢复能力越强则其健康状况就越好.通过对一座桥梁进行检测的实例,说明健康检测的必要性及优越性.     

基于影像及小波变换的桥梁损伤识别

桥梁损伤定位和定量分析是桥梁健康监测的难点,为提高桥梁结构损伤位置识别的精度及准确性,利用位移模态对结构局部损伤的敏感特性,提出基于影像和小波变换的桥梁损伤识别新方法,通过工业相机获取悬臂梁振动形态,利用模版匹配方法提取结构动态位移响应及模态参数,对位移模态进行小波变换,建立小波系数平方差的损伤指标识别结构损伤位置。通过室内悬臂竖梁振动实验,对全域测点的振动衰减信号快速傅里叶变换成功获取了结构的模态振型,与数值模拟结果比较表明试验获得一阶固有频率最大误差为2.202%,二阶固有频率最大误差为3.182%,表明所提方法用于结构位移测量的可行性以及测量精度的可靠性;在此基础上利用小波系数平方差的明显突峰特性可准确识别结构单损伤、多损伤的存在,并能准确定位损伤位置。研究表明,所提方法可以准确识别不同位置、不同程度的单损伤和多损伤,具有远距离、非接触、高精度、高效快捷、可多点监测提升振型空间分辨率等优点,为桥梁结构全域损伤识别提供了一种新方法。     

基于小波分析的GPS动态监测数据变形特征分析方法

为了验证小波分析方法对GPS动态监测数据进行变形特征特征提取的可行性和可靠性,先对小波变换以及多分辨率分析进行了重点且深入的分析,再对小波分解的噪声特性进行了详细分析,最后通过实例验证了基于小波分析方法对GPS动态监测数据进行变形特征特征提取的可行性和可靠性,得出了基于小波分析方法对GPS动态监测数据进行变形特征特征提取的可行性和可靠性,并且其提取结果要优于中值滤波方法。     

单历元GPS变形信息特征提取的EMD方法

为了准确地对单历元GPS变形信息特征进行提取,提出应用EMD（经验模式分解）方法对变形数据进行去噪处理。通过对实际工程算例进行分析并与小波变换及中值滤波方法进行对比,结果表明：EMD方法的去噪效果优于中值滤波方法,同时EMD方法具有自适应滤波去噪的功能．避免了应用小波去噪时其效果与小渡基函数的选择相关的缺陷。在对变形数据进行有效去噪的基础上,应用EMD方法可以完成对单历元GPS变形信息进行有效识别并提取出微弱的变形特征。     

基于动力指纹的斜拉桥桥塔冲刷深度识别方法

提出了一种基于动力指纹的斜拉桥桥塔冲刷深度识别方法.利用理论分析得到不同冲刷深度与所提出的动力指纹之间的定量关系;进而在常规桥梁检测中得到桥梁野外状态下的动力特性实测数据,通过反演分析利用预先得到的定量关系最终得到对应的桥塔冲刷深度.为研究该方法的适用性与可行性,分别提出全桥固有频率以及模态柔度位移两种动力指纹构成形式,并基于宁波招宝山大桥(斜拉桥),采用数值仿真的手段,分析两种动力指纹与冲刷深度之间的定量关系特征.分析结果表明:通过跟踪两种动力指纹变化情况,均可较好地对斜拉桥桥塔冲刷深度进行定量识别;特别采用主梁竖弯振型或主塔横弯振型构建模态柔度位移指标时可得到更为敏感的冲刷识别效果.该方法可借助常规桥梁检测项目对桥塔冲刷状态完成定性判断及定量分析,具备计算逻辑严密、监测设备经济性好、完全避免水下操作等特点,在上部结构动力特征正确识别的基础上,可实现斜拉桥桥塔冲刷深度的准确预测.     

阻尼白化滤波及其在GPS模糊度快速解算中应用

针对矿区开采沉陷观测中存在的两次观测的变形值不大等特点,将其作为约束条件,结合改进的白化滤波算法,提出了一种适合单频GPS监测开采沉陷的阻尼白化滤波快速解算模糊度算法。针对一般白化滤波方法对白化处理后模糊度直接取整的做法,提出在假设检验通不过时,引入LAMBDA中的条件最小二乘方法进行搜索,可以有效提高模糊度解算成功率。这个算法为用GPS监测矿区开采沉陷、大坝、滑坡、大桥及高层建筑物等的变形时的模糊度解算提供一条有效途径。