gps测量技术在桥梁工程中的应用

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1、GPS测量技术在桥梁工程中的应用周琳安徽省濉溪县房地产管理局安徽淮北235000摘要：随着特大桥、跨海大桥建设，对测量技术的要求越来越高，而GPS测量技术很好的解决了桥梁建设中广域的高精度的平面与高程控制、高精度监测等方面的困难。本论文介绍了GPS的构成及应用原理、GPS测量技术在桥梁工程施工过程中与建成后运营期间变形监测的应用，并对GPS测量技术在杭州湾跨海大桥建设中的应用进行了分析研究。关键字：测量GPS桥梁建设应用Abstract:Withtheconstructionofgrandbridgeands

2、eacrossingbridge,measurementtechnologyisgettinghigherandhigherrequirement,andGPSmeasurementtechnologycanexcellentlysolvethedifficultiesofhigh-preciseplaneandaltitudecontrol,high-precisionmonitoringinwideareaofbridgeconstruction.Thispaperintroducesthecomposi

3、tionandapplicationprinciplesofGPS,thedeformationmeasurementapplicationofGPSinbridgeconstructionprocessandoperation,andmakesananalysisontheapplicationofGPStechnologyinHangzhouBayBridge.Keywords:measurement;GPS;bridgeconstruction;application中图分类号；[TU997]GPS是以

4、卫星为基础的无线电卫星导航定位系统，它具有全能性、球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能，而且具有良好的抗干扰性和保密性。因此，GPS测量技术率先在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量、城市测量等测绘领域得到了应用，随后又在桥梁工程的勘察、设计、施工、变形监测等方面展开了研究并得到广泛应用。一、GPS构成GPS主要由空间卫星星座、地面监控站及用户设备三部分构成。1、GPS空间卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。24颗卫星均匀地分布在6个轨道平面内，轨道平面的倾角为55°，卫星的

5、平均高度为20180km，运行周期为11h58min。卫星用L波段的两个无线电载波向广大用户连续不断地发送导航定位信号，导航定位信号中含有卫星的位置信息，使卫星成为一个动态的已知点。在地球的任何地点、任何时刻，在高度角15°以上，平均可同时观测到6颗卫星，最多可达到9颗[1]。2、GPS地面监控站主要由分布在全球的一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。主控站根据各监测站对GPS卫星的观测数据，计算各卫星的轨道参数、钟差参数等，并将这些数据编制成导航电文，传送到注入站，再由注入站将主控站发来的导航电文注入到相

6、应卫星的存储器中。3、GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备等组成。GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，跟踪卫星的运行，并对信号进行交换、放大与处理，再通过计算机和相应软件，经基线解算、GPS网平差，求出GPS接收机中心的三维坐标。二、GPS应用原理GPS卫星发射测距信号和导航电文，导航。如GPS卫星定位原理图所示，电文中含有卫星的位置信息。用户用GPS接收机在某一时刻同时接收三颗以上的GPS卫星信号，测量出测站点（接收机天线中心）P至三颗以上GPS卫星的距离并解算

7、出该时刻GPS卫星的空间坐标，据此利用距离交会法结算出测站P的位置设在ti时刻在测站点P用GPS接收机同时测得P点至三颗GPS卫星S1、S2、S3的距离ρ1、ρ2、ρ3，通过GPS电文解译出该时刻三颗GPS卫星的三维坐标分jjj别为(X，Y，Z)，j=1，2，3。由P点的三维坐标(X，Y，Z)的观测方程：2121212ρ1=(X-X)+(Y-Y)+(Z-Z)2222222ρ2=(X-X)+(Y-Y)+(Z-Z)2323232ρ3=(X-X)+(Y-Y)+(Z-Z)用距离交会的方法求解P的三维坐标。三、GPS在

8、桥梁工程中的应用目前国内特大桥、跨海大桥、铁路桥梁等大型桥梁建设层出不穷，由于工程规模大、建设周期长、施工工作面多，为了保证工程各个施工工作面的基准系统和测量数据的协调一致、精确统一，必须做到各个施工区域、工作层面所测定的空间位置快速、精密、同步。为此，必须运用GPS测量技术并有必要设立GPS连续运行参考站，使参与工程的任何一个用户可以在任何需要的时候和任何作业地点，实时地或通过数据事后处理方式确定