浅谈gps在铁路施工中的应用

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1、浅谈GPS在铁路施工中的应用：随着GPS定位技术的出现和不断发展完善,使测绘定位技术发生了革命性的变革,为工程测量提供了崭新的技术手段和方法。尤其是长距离大范围的铁路工程，GPS有不可代替的优势，本位主要介绍GPS的组成、特点、原理以及GPS在铁路施工中的应用，对GPS为工程建设更好地服务具有一定的指导意义。　　关键词：GPS；铁路施工；测量　　铁路工程建设中，以往大多采用传统的测量方法进行控制X建立及施测，由于该类测量控制X大多以狭长形式布设，并且很多工程穿越山林，周围已知控制点很少，使得传统测量方法在X形

2、式布设、误差控制等多方面带来很大问题。同时传统方法作业时间也比较长，直接影响了工程建设的正常进展。自从将GPS技术引入该领域以来，使其测量效率及测量精度得到可喜的提高。　　一、GPS的组成　　1空间部分　　GPS的空间部分是由24颗卫星组成(21颗工作卫星；3颗备用卫星），它位于距地表20200km的上空，均匀分布在6个轨道面上,轨道倾角为55°。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星，并能在卫星中预存导航信息。　　2地面控制系统　　地面控制系统由监测站、主控制站、地面天线所组成，主控

3、制站位于美国科罗拉多州春田市。地面控制站负责收集由卫星传回之讯息，并计算卫星星历、相对距离、大气校正等数据。　　3用户设备部分　　其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后，就可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率，解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据，接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。　　二、GPS工作原理及特点　　1GPS卫星定位基本原理:卫星不间断地发送自

4、身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。实际上是将卫星作为动态空间已知点，利用距离交会的原理确定接收机的三维位置。　　2GPS测量的主要特点：　　⑴测站之间无需通视　　GPS测量不要求观测站之间相互通视，只许保持观测站上空开阔即可，因此可大量节省造标费用。由于无需点位间通视，点位位置可根据需要灵活布设，这样就省去经典测量控制X中的传递点、过度点的测量工作。　　⑵定位精度高　　GPS定位技术的工程应用表明，其相对定位精度在50km以内时可达10

5、-6，在100～500km时精度可达10-7，在300～1500m工程精密定位测量中，1h以上的观测的解其平均平面误差小于1mm。目前，GPS在测量工程领域的各种应用足以满足工程实际对定位测量的精度要求。　　⑶观测时间短　　随着GPS系统的不断完善，软件与硬件的不断更新，目前，在20km以内的相对静态定位，观测时间仅需120min；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在15km以内时，流动站观测时间只需1～2min，然后随即定位，每站观测时间仅需几秒钟。　　⑷提供三维坐标　　传统测量控制是将平面和

6、高程采用不同的方法分别施测，而GPS测量在精确测定观测站的平面位置时，还可以精确测定观测站的大地高程。　　⑸操作简便　　GPS测量的自动化程度非常高，有的已达到“傻瓜化”的程度。操作员只需安装并开关仪器、量取仪器高度和监视仪器的工作状态，其他工作则由GPS接收机自动完成。　　⑹全天候作业　　GPS定位观测可以在1天24小时内的任何时间、任何地点连续进行，且不受天气状况的影响。　　三、GPS在铁路施工中的应用　　1静态GPS测量在铁路施工中的应用　　⑴建立新的控制X　　对于某工程区域内，由于常规测量方法受横向通

7、视和作业条件的限制，作业强度大，且效率低，耗时费力而且需要大量的财力，难以满足铁路施工建设的需要。因此应该考虑选用GPS技术来建X。这样可以降低劳动作业强度，减少野外砍伐工作量，提高作业效率　　⑵检核和改善已有控制X　　对于现有的控制X由于经典观测手段的限制，精度指标和点位分布都不能满足施工的需要，但是考虑到原有的继承性，最经济、有效的方法就是利用高精度GPS技术对原有老X进行全面发行合理布设GPSX点，并昼与老X重合，再把GPS数据和经典控制X一并联合平差处理，从而达到对老的检核和改善的目的。　　⑶对已有控

8、制X进行加密　　对于已有的控制X，除了本身点位密度不够以外，人为的破坏也相当严重，影响了工程测量的进度，常规控制测量如导线测量，要求点间通视，费工费时，且精度不均匀。为了满足基本建设的急需，采用GPS技术对重点地区进行控制点加密是一种行之有效的手段。布设加密X时要尽量和本区域的高等级控制点重合，以便较好地把新X同老X匹配好，从而避免控制点误差的传递。　　⑷静态GPS用于水准测量　　利用GPS和水准测