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1、公路桥梁施工控制测量中GPS技术应用海宇锋(中国水利水电第十四工程局有限公司,云南昆明650000)摘要:随着科学技术的进步,GPS技术高精度、全球性、的精度。全天候性及连续性的特点使其在多个领域获得广泛的应用,2)灵活、成本较低,不需要专门设置站标与测量站通尤其是在测量领域提高了测量效率及测量精度。因此,本视,布网费用较低,在桥梁工程平面测量或变形监测当中文从GPS技术出发,分析了GPS技术在公路桥梁施工控制应用广泛。测量当中的技术特点,并以实际案例总结了GPS技术在其3)测量时间比较短,特别是快速静态定位技术可在2中的应用,以供参考。min内完成定位,如果是实时动态定位技术则只需要2s左
2、关键词:公路桥梁;施工控制;GPS技术;GPSRTK右的时间。中图分类号:U445.4文献标志码:B4)可全天候连续进行测量,也能在任何时间、地点展文章编号:1672-4011(2016)11-0167-02[3]开测绘工作。DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2016.11.0792．2约束法平差1)原理与方法。路线施工控制面与GPS控制网面之间1GPS简介存在一定的误差,要确保控制网精度,则需要对控制边长[2]GPS的卫星系统部分,涵盖24颗卫星,在6个轨道平以及方位角进行约束平差,这就是约束法平差,主要用面上均匀分布,其中工作卫星21颗,3颗备用。地面监控于使控制
3、与施工控制面的连接正确合理。其原理基于Gauss部分则包括1个MCS(主控站),4个天线站以及6个监测Markov平差模型:站。GPS接收机则是用户端设备,包括导航设备、授时设l=aX+Δ,E(Δ)=0(2)备、测地设备以及全站型设备等。这些设备接收来自GPSD(l)=σ2Q=σ2p-1(3)oo卫星的信号,并将这些信号用于计算用户的三维位置以及CT(X)=W(4)时间,在定位、导航、精确定时、勘探测绘、工程测量等基于此平差模型,可得对应误差方程:[1]领域得到广泛的应用。V=AX-l(5)在12000km的高空当中,24颗GPS卫星,以12h为TC=W(6)1个周期环绕地球运动,用户可以在
4、任何时间、地点均可T上述公式中,l、A、X、C分别表示n×1向量、n×t接受到来自4颗左右的GPS卫星的信号。利用GPS技术进T阵、t×1向量以及d×t阵,假设R(C)=d,R(A)=t就行测量则是利用3颗卫星到用户端设备的距离、三维坐标可得误差方程。在将参数定义为最小二乘进行估计,如果中的距离公式,获取方程组,进而取得观测点的三维坐标T满足VPV最小的情况下,解误差方程可得:(x,y,z),方程组如下:-1T2=(x-x2+(y-y2+(z-z2X=NAPl(7)p)))ì1111-1T-1-1TXc=X-NC(CNC)(CX-W)(8)2=(x-x2+(y-y2+(z-z2íp22)2)
5、2)(1)残差:Vc=AXc-l(9)2=(x-x2+(y-y2+(z-z2îp33)3)3)TVPVc2=C式中分别表示用户端设备至3颗卫星的距离,3颗卫星单位权方差方面的无偏估计:σo(10)n-t+d提供的坐标为(x1,y1,z1),等于1、2、3。(x,y,z)则=Q-QT-1T协因数阵:QC(CQC)CQXCXCXXXXXXXX是最终的三维坐标。而第4颗卫星的作用则是为了获取时(11)钟差,排除用户端设备于卫星间存在的时钟误差,确保定2)控制网精度。根据JTGF801-2012《公路工程质量位精度。检验评定标准》中的规定,桥梁桥长允许偏差以及中误差分2GPS技术特点别为±100mm
6、、±50mm,引起这些误差的原因有产生误差、施工误差以及测量误差。将这些因素独立开来看,根2．1优势据等影响原则进行计算可得到±28.9mm的测量误差,再[2]GPS在公路桥梁施工控制测量当中具有独到优势。将其分解成施工测量以及控制测量的误差,可得:1)测量精度较高,在50~450km长度的基准线上,2mæ1ö东西、南北、垂直分量上具有2.1、1.9、17mm的平均精m=±m21+2(12)èm2ø度,且同距离没有较大关系,通过事后解算可获得厘米级式中,m为测量误差;m、m分别表示控制测量与施12工测量的误差,一般m7、,本科,助理工程师,技12师,主要从事土建测绘管理工作。量误差,若按照级数展开上式,可得:·167·2m梁的施工控制点放样范围来消除。æ1öm=±m21+2(13)è2m2ø3．3高程控制测量在施工时要提高放样点精度使用增加测角以及侧边测在公路桥梁施工控制测量当中应用GPS技术,在测量回数的方法比较困难,所以一般GPS施工控制网在建立时高程时精度方面不是很理想,特别是对于一些地势起伏较会使用提高控制测量的方法
