利用gps卫星定位技术对疏浚工程船舶进行施工定位

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1、利用GPS卫星定位技术对疏浚工程船舶进行施工定位摘要：结合疏浚工程施工，论述利用GPS先进技术对疏浚工程船舶进行施工定位效果良好。　　关键词：工程；疏浚船舶；GPS原理；　　Abstract：ThispaperexpoundsthatconstructionpositioningfordredgingvesselsbyGPSadvancedtechniquecanachievegoodeffectinbination，中山港至横门口l0km，口门内有1过渡性浅滩，口门外有烂山，二茅和淇澳3处浅滩。H2标的主要施工任务是二茅浅滩的航道疏浚，该地段的滩顶水深在4.0m左右。　　根据招标文件要求

2、，需投入4m3抓斗船，绞吸挖泥船，必要时可投入耙吸式挖泥船等设备，完成整个施工生产任务。　　竣工后的工程标准：全潮通航3000t海轮；航道建设标准尺度为：水深6.0m，航道底宽120m，弯曲半径580m，总工程量187万m3.二茅浅滩疏浚段水域开阔，航道轴线离岸太远，采用以往的施工方法很难完成此任务，根据这特殊的施工环境，选择采用数台GPS200实时差分GPS对疏浚施工船舶进行定位。　　2、GPS的工作原理　　差分GPS之所以能获得高精度的定位数据，是因为在已知位置设一基准（固定）站，通过GPS接收卫星信号监测GPS的系统误差，并按规定的时间间隔把误差校正量等数据通过无线数据链播发出去，移

3、动站利用收到的信息，对GPS观测值进行校正，以消除星历误差，星钟误差，大气层延迟差等公共误差。　　基准站对每颗在视场的GPS卫星进行连续跟踪测量，在ti时刻测得的伪距为di（i为卫星编号），而基准站ti时刻至卫星的距离可算出为pi，则伪距改正数为：△di=pi-di.由于△di是随时间不规则变化的，因此还要将伪距的变化率传给移动站。基准站将时标，伪距改正数，伪距变率和卫星数据龄期AODE组成l串电文，通过无线数据链向移动站广播。发AODE的目的是为了保持基准站和移动站使用同一龄期的星历，以消除卫星星历误差和星钟误差。　　Portm+lppm）；　　（3）作用距离：<40km（与通讯条

4、件有关）；　　（4）差分发射间隔：2s；　　（5）位置水深采集速率：1次/s；　　（6）电源：11∽14V直流电；　　（7）功耗：基准站静态功耗为5m×90mm×150mm；质量：3kg.　　4、利用GPS进行施工定位　　首先在某一已定坐标点上设立基准站，然后在各施工船舶上设立移动站。由于每个地方所采用的坐标系不一样，导航软件可直接对采集的经纬度数据进行一级或二级坐标系转换成为当地坐标系。电子罗经以及因GPS天线的位置与实际要定位的点的平面位置之间的误差都可以通过固定差校正或天线偏差校正，将各种误差消除。　　4.1基准站的设立　　4.1.1基准站位置及接收机的选择横门出海航道整治工程的施工

5、工况：海面宽阔，战线较长。在选择GPS接收机设备时，本着经济，实用，可行的目的，选用符合工程技术要求的国产GJ200测量型GPS单频接收机，该机的数据链用UHF频段。而UHF是直达波，所以，基准站选择设在较开阔且较高的项目部所在地民用楼的五楼天台上，使基准站发射的UHF信号有效控制整个工程施工区域，同时，还需尽量减少误差。在设立基准站时，采用3台GPS进行静态测量，测出五楼天台计划设立基准站的坐标点的坐标，将基准站设在该点上。基准站设立后，在移动站到离施工区最近和最远的已知点上进行精度测试，结果表明，各施工区域均能可靠接收差分信号和卫星信号，精度在±1m内，符合施工定位的规范要求。　　4.

6、2抓扬式挖泥船采用GPS进行施工定位将GPS天线固定在驾驶室前面的抓斗吊架顶端（抓斗中心对上去的位置），将电台差分天线固定在驾驶台顶上，将电子罗经置于驾驶室内，并使电子罗经方向与驾驶室平面中轴线方向一致（即电子罗经方向代表驾驶室左右移动的平面方向），将电脑和GPS主机设在驾驶室内驾驶员能清楚看到显示器里面的图像的地方，从电脑主机上接l台显示器置于船体后方，以便负责移锚的船员能够根据电脑显示器里面的电子图形进行移锚校正船位，再将GPS和电子罗经接上电脑主机串口，打开电脑的导航软件，并将开挖计划线编好，使导航软件进入测量状态。移船定位时，将驾驶室前的抓斗吊架置于船体正前方，测电子图形中的小船的

7、中轴线代表抓斗船船体平面中轴线方向，十字中心代表吊架顶端GPS天线的平面位置即抓斗中心的平面位置。抓扬式挖泥船沿着已定开挖行挖泥前进，则电子图形中的小船中轴线方向与开挖行的计划线的中线方向一致，且十字中心在计划线的中线如发生偏离，移锚人员应松紧锚缆将船位纠正。施工挖泥时，驾驶员可通过电子图形观察抓泥时抓斗移动的动态位置和排斗的间距。驾驶员通过观察电子图形中小船移动的方向，距离以及十字中心的坐标来辨别挖泥船的施工和移位状况