基于gps卫星定位技术的高精度形变监测系统的设计与实现

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1、硕士学位论文基于GPS卫星定位技术的高精度形变监测系统的设计与实现BasedOnTheGPSSatellitePositioningTechnologyofHighPrecisionDeformationMonitoringSystemDesignAndImplementation作者姓名：赵且学科、专业：通信生信息丕统学号：Q2Q墨§2鱼指导教师：芒丞蝰完成日期：2Q131Q垒兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的

2、研究成果，也不包含获得兰趔銮道太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：趣凡签字日期：王。萨／月／8曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰趔童适太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰趔童通太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：越／1签字日期：208年∥月／孑日导师签名：签字日期：日兰卅I交通大

3、学硕士学位论文摘要高精度形变监测具有两个方面的意义：一是在实际应用上，可以及时发现工程建筑和地质结构上可能出现的隐患和变动问题，及早的做出应对措施；二是在科学上，对一些理论的可行性验证，进一步深入理解形变的基础原理，并为工程上建立准确的预测机制提供可靠地理论依据和方法。基于GPS的卫星定位技术已经广泛应用于各种生产领域，且具有精度高、连续性好、全天候、实时性的特点，还可以在环境恶劣有人值守比较困难的情况下，进行无人监测，因此而成为当今主要的监测手段。本文即是基于GPS卫星定位技术，设计并实现一种高精度的形变监测系统。文章首先对系统的理论依据做了介绍和仿真，主要是在Gamit基线解算的基础上，

4、同时采用迭代卡尔曼滤波对接收的数据和基线解算值进行不断地预测，并与实际数据相比较，达到最优的估计值。从而在相对定位的基线解算过程中得到高精度的监测点的形变量，达至0对监测点的形变量做出动态预警监测。其次，在系统功能上主要是针对流动站和基准站的设计。在流动站上，采用EM9170工控开发板与GPS模块，负责接收监测点的GPS数据，使用编程语言自动获取解算需要的数据和卫星信息，并将接收的数据通过无线网桥发送给基准站；基准站上则由ENC5146和GPS模块组成，基准站上除采集GPS卫星数据外，同时它也要负责将流动站传输来的数据和本身采集的数据组合进行基线解算，这是系统的核心功能，之后它会将解算数据等

5、相关信息通过公网GPRs传送到远端的监测服务器上。流动站和基准站的功能通过VS2008进行编写，此外并对相应的数据库进行设计。最后本文根据系统在兰州窑街电力铁塔项目的实际应用，使用所得数据进行分析，判断误差达到高精度毫米级要求，同时验证了本系统在实际应用中的可靠性和稳定性，具有广泛的实际应用前景。本论文的创新点在于以开源的Gamit解算为原型，通过Gamit解算模型的改进和迭代卡尔曼滤波的综合运用设计解算算法，然后以此理论算法为依据设计高精度形变监测系统，并在实际中得到应用。关键词：GPS；基线解算；KaIman滤波；形变监测；数据传输论文类型：应用研究兰州交通大学硕士学位论文Abstrac

6、tHi曲precisiondeformationmonitoringhastwoimportantaspectsinpracticalandscientific．Inpractice，itmainlychecksthestabilityofvariousengineeringstructuresandgeologicalstructuresandfindsproblemsinatimelymanner,SOastotakecorrespondingmeasures．Inscience，itincludesabetterunderstandingandgraspingtheprinciples

7、ofdeformationcontrol，verifyingthefeasibilityoftherelevantengineeringdesigntheory,andestablishingthetheoryandmethodofallaccurateforecastanddeformation．GPSsatellitebasedpositioningtechnologyhasbeenwidelyusedi