董關于高精惰度麻GP馳S造全球定位技術

座在犬xx貍長江第二大橋當工程中的應用

課一、前言

奉199是3薄年美國國防剝部絡2辣4吊顆謙GP喇S澆工作衛(wèi)星相繼醋發(fā)射成功，從蝶而建成由分布寫在服克6這個軌道平面潛內帆GP歇S遲衛(wèi)星組成電的早GP福S鏈工作星座。隨柿著美國政府宣暈布解密衛(wèi)星的慮部分導航電文章而供民間使兩鍋，由腰于長GP陶S趁全球定位技術垂具有經濟、快編速、精度均勻士、不受天氣、翠時間和通視條骨件限制等優(yōu)點赤，該技術日益福廣泛地應用于校測繪、天文、帖導航、通訊等箏各個領域，是寧現(xiàn)代高科技產卡物的結晶。該娛技術的應用，午使測繪科學發(fā)幅生了根本性的除變革續(xù)，續(xù)GP宰S呆衛(wèi)星定位的基軋本理論及其進日一步的開發(fā)和華應用，已逐步顯成為測繪學科聚最為重要的內偉容和任務。

趕二、概述

票xx沙長江第二大橋絞xx時全長責2958m卵，主橋為主跨競628in汗的雙塔雙索面林鋼箱梁斜拉橋坦，此跨徑在同怕類型橋梁中居荒國內第一，世適界第三。南、千北塔高磨195.41痕m叛，由于橋體高疾大，橋型結構祖復雜，施工放騎樣精度要求高領，如在索塔施育工中，立模的懂定位精度應小亦于仆±扔5mm夏；高程應小狀于典±板10mm屆；斜拉索套筒舉的定位精度（猜平面、高程）良應小碑于富±堤5mm封；索塔垂直度限應小劑于憲1/300蒼0蹦；在斜拉橋橋董面無索區(qū)鋼箱皮梁吊裝施工中瑞，梁段橋軸線俘定位精度小淚于塌±盛2mm納，等等。如此剛高的定位要求復，建立一個高譽精度的控制網榆是關鍵。

耕在進場之前場，茂199描7清年已由長江水懇利委員會布設羊國家二等三角憐網和水準網，拌但由于地基沉句降及橋墩出水逆造成不通視，忌控制網需定期覆復測及加密控學制點，常常需焰集中人力、物終力，耗滑時裂3仁～朗4栗周，工作量很躺大，影響日常乎工作。

胖南汊江面寬假1400m剩，江面經常有伯霧，能見度較咸差，江面船艦裁來往頻繁，江容灘滿布蘆葦雜瘋樹，特別是貼撲近江面視線受巨大氣折光影響燦極大，難于布這設常規(guī)的精密懇控制網。因此她，狂GP壩S玻高精度控制網紀的建立和高精堡度過江水準的瞎傳遞，把兩岸睛有機地聯(lián)系成躬一個系統(tǒng)是整捏個工程的關鍵納之一。

懂三歪、池GP勻S宰測量的誤差分件析

征GP猾S急測量中出現(xiàn)的管各種誤差按其斥來源大致可分膀為三種類型：

叨l社.突與衛(wèi)星有關的督誤差

財主要包括衛(wèi)星惡星歷誤差、衛(wèi)孟星鐘的誤差、帖地球自轉的影基響和相對論效究應的影響等；

馳2?。盘杺鞑フ`獲差

癢因必為網GP泊S技衛(wèi)星是在距地選面虧2000km呢的高空中運行默，嚷GP隸S棒信號向地面?zhèn)髦虏ナ且涍^大俗氣層，因此，逃信號傳播誤差鎮(zhèn)主要是信號通區(qū)過電離層和對齡流層的影響。杜此外，還有信覺號傳播的多路茫徑效應的影響賄；

后3域.圈觀測誤差的接屯收設備的誤差

產通?？刹捎眠m皂當?shù)姆椒p弱五或消除這些誤各差的影響：如摩建立誤差改正稠模型對觀測值潮進行改正，或益采用適當?shù)挠^價測方法等。由被于衛(wèi)星的誤差松不能為測量人填員控制，因采此乓GP皺S金定位中，我們菊主要研究和分研析信號傳播誤護差、觀測誤差惡等。

灶（繩1著）信號傳播誤服差對定位的影槐響

兵a丘．電離層折射省的影響

花由大氣物理學意研究可知，電期磁波經過電離拜層時，由于折作射率的變化所顧引起傳播路徑燒的延遲可以通槳過以下途徑解清決：

被①欄利用導航電文閱中提供電高層岸改正模型，加錯以改正，可將伶延遲影響減迅少轟7腹5亞％；

拖②勺利用雙頻接收理機減少電離層俘延遲；

蜜③眾用兩個觀測站薄同步觀測求差航也可削弱電離普層延遲的影響漠。

提b竄．對流層折射孟的影響

首可采用；

其①迷根據實測地區(qū)居氣象資料利用禁模型改正，能掀減少對流層引添起的延遲獅達虹9旁2辦％許～單9狗3除％；

墻③夏當基線較短時根，利用基線兩偉端同步觀測求堂差，可以更好掉地減弱影響。

債（蛙2密）多路徑效應抹的影響

席為減少多路徑危效應影響，在士安置天線時，匯應盡量避開強耳反射物，另外凍采用防多路徑幅無線藍。楚

岡（蔽3裂）天線相應中攝心的位置偏差

棋在野外觀測時俊，要求天線要套嚴格對中、整鵝平，同時還要熔將無線盤上方鵝向標指北（偏駛差堡在挽3棗°嘴～豬5踢°名之內）。

嘉四、該研究項太目主要的創(chuàng)新愿特色

濫（肆l告）在高精冶度銜GP礦S幅控制同優(yōu)化的記研究中，提出密了多目標二次售規(guī)劃設計的新托方法，根據逼擴近準則矩陣的旺理論建立目標杏函數(shù)，實施控紙制網優(yōu)化。該余方法可適用于真不同類型的同系。與現(xiàn)有控制累網優(yōu)化的方法渠相比，克服和且彌補了現(xiàn)有方森法的缺陷，在炭理論和方法上精有創(chuàng)新，且具溪有廣泛的應用訂價值。

認（批2否）研究和分析之了電高層及對蠶流層折射影響駐、多路徑效應觸、觀測誤差、華整周模糊度的副快速解算，探缸討了快速解算勢的最佳時間長混度，以使解算現(xiàn)結果精度高且爛穩(wěn)定可靠；還術研究鞋了期GP橋S爽同起算點的優(yōu)素化選取，進行碧了不同等級起終算點兼容性分微析。

堂（錯3截）高精礦度磁GP叮S桌過江水準研究畫提耽出五GP牛S鄙高程抗差擬合暖推估的新處理尺方法，通過選總權、選代，減阿低已知擬合點循的粗差對平差黃的結果，克服住了單純的擬合襪參數(shù)法的缺陷如。

莖五、移xx澤長江二橋高精機度傭GP隙S紛測量的應用

提1智.耐平面首級控制慶網簡介

尺平面網仰共長9舒?zhèn)€點，最大邊撥長輸1927m翻，最小邊長務224.5m琴（見袖圖鼓1貨），高程網也通包砍括碑9態(tài)個點。

波2澡.導儀器

版選用三戰(zhàn)臺出Z1終2奸型棟由氏ASHTEC某H黎公司生產的雙峽頻儉GP涉S農接收機。

漫3.GP愈S皇外業(yè)觀測

芽外業(yè)觀測采用震靜態(tài)定位模式綱。衛(wèi)星高度角驅不小鐵于憲15我°挖，議PDO天P租值小唯于永6輕，采樣間隔田為乏20疤s容，觀測時間采伴用枝90mi峰n侮，僅用曉了伸2尼d貫時間完成外業(yè)陪觀測工作。

陣4刑.掉觀測成果平差施分析

映GP步S續(xù)觀測處理的基俯線首先進固行柱GP皇S鵲網的三維平差座計算，采賠用第HHGPP敲S遺的自由平差功第能?，F(xiàn)將平差延結果與已知點辭坐標差列于餓表掩1倘。

攔GP曾S損測量結果與二怒橋三角測量及萌水準成果進行導比較知，二閱級滋GP答S調測量方法可以村達到國家二等特平面績測量精度稠?；蜧P飾S攪高精度處理方餐法得當?shù)那闆r子下，也可達到伯國家二等水準貓的精度。

裕5兔.勺效果綜述

金由湖南路橋與沫河海大學共同引研究的課柄題鞋"潮高精躬度至GP拆S蔬全球定位技術遇在特大橋中的端應謊用箭"真，經在胡xx搜長江第二大橋馳首級控制網中感應用后，取得肥了較好的效果拜。

充該控制網精度也標準滿足了牧xx鉤長江第二大橋楚高精度的施工限要求，為二橋魔工程高速、優(yōu)內質的建設提供抄了保證。從對控已竣工的索塔考驗收檢測資料堪可以看出：索披塔線條平順光哀滑，與設計值免比較，南北塔遞下橫梁跨徑偏學差片4mm理、中橫梁跨距訂偏差銜3mm輩、塔頂跨距偏葬差吧僅失lm釘m奸、垂直度高薪于勾l畏／宗1000德0竹、斜拉索套筒構定位精度均滿煌足了工程設計難要求。南、北躍塔通過江蘇省鑒質監(jiān)站最后交糠工驗收，評定兼分為創(chuàng)記錄繼的榆97.奶6腳分。已完鋼箱乏梁吊裝施工，夫無索區(qū)鋼箱梁山軸線偏差件為險±lm逃m噸，高程偏差倦為善±竊2mm就，由于質量優(yōu)帥良、工程進展營順利，受到了滅國務院、交通典部、江蘇省交瑞通廳、業(yè)主、右監(jiān)理及社會各桑界人士的高度源評價，取得了披良好的經濟、澤社會效益，被兆江蘇省評廈為杯199桑9魯年優(yōu)質工程。

遷實踐證明，高宴精容度盆GP黨S退定位技術應用霧在特大橋首級豎控制網測量中拌．具有高效率拼、高精度、全匯天候、無需通猶機等特點，這兼是常規(guī)測量中櫻無法比擬的。賠因此，利用該童技術可以節(jié)約壓大量的人力和翠物力，減少大陵量的開支，提損高建橋的速度俗和質量。所以榆其經濟效益和洪社會效益是顯浙而易見的，相先信該技術具有言推廣意義。

肅六、結論與建穗議

產通過研究和應說用，得出以下怖幾點結論：

順（壞1知）甲GP隱S存測量技術用于咐高精度工程控悲制網，需根據懇工程的需要確密定點位精度，剩然后根據點位吊精度要求選定都相應栽的螞GP武S慮等級。

扣（牧2鷹）對于橋梁工亭程，一般