基于序贯平差的沉降预测模型高效更新方法

沉降预测对于保证工程建筑物的正常使用寿命和安全性具有重要意义,而沉降预测模型更新又是其中的重要环节。针对沉降预测模型传统更新方法效率低、历史数据依赖性强的问题,用序贯平差取代传统最小二乘间接平差,得到一种新的模型更新方法。该方法能够大幅度减小数据的计算量与存储量,显著提升算法效率,并提高模型更新的可靠性。同时,配合该方法的特性,推导出新的相关系数递推算法用于模型评价。利用沪苏通长江公铁大桥的工程沉降数据进行算例验证,对比分析两种方法的更新过程与成果。结果表明:新方法正确高效,具备较好的实用价值,可广泛应用于铁路、公路、桥梁等工程中。

具有安装误差抵偿功能的光纤陀螺／全站仪组合定向方法

为实现在单个GPS控制点上直接完成角秒级的全站仪定向,提出了一种基于光纤陀螺的免安装误差标定全站仪定向方法.在该方法中,光纤陀螺与全站仪望远镜固连,利用全站仪望远镜带动光纤陀螺分别在水平面和竖直面精确旋转180°,到东向位置、东向抵偿位置、西向位置、西向抵偿位置做静态测量.在给出4个位置严密观测方程的基础上,利用4个位置的测量值,得到忽略安装误差影响情况下的全站仪横轴真方位角计算公式,实现光纤陀螺轴与全站仪横轴间的安装误差自动抵消.在充分考虑到工程实现可行性的情况下进行了仿真研究,结果表明:该方法在不利的情况下,给方位角带来的误差约为17″,在指南针的辅助下可控制在10″以内,该精度能够满足日常测量工作需要.

GPS数据处理中工程投影面的再选取问题

介绍了两种改进的选取工程投影面的方法并把他们应用到GPS工程控制网的内业计算中,理论与实践都证实这两种方法能够较好的控制GPS投影导致的边长综合变形影响,方便了工程使用。

神经网络在建筑物沉降分析中的应用

建筑物沉降的诱因与沉降量之间有一个复杂的非线性相关性,应用回归法对这种复杂的相关性进行分析有较大的局限性。人工神经网络是由许多神经元组成的大规模非线性系统,具有较强的动态处理能力,能对简单的非线性函数进行多次复合,来实现一个复杂的非线性函数。神经网络这些特性满足建筑物沉降分析的需求。实例表明,应用神经网络BP算法可以对建筑物沉降原因进行更客观的分析,对沉降趋势预测效果也较好。

基于光纤陀螺的即插即用式全站仪定向方法

针对全站仪视准轴与光纤陀螺轴间存在集成误差角和光纤陀螺零偏问题,提出了一种即插即用且系统误差自动抵偿的光纤陀螺/全站仪组合定向方法。在工作现场,光纤陀螺通过锁紧装置连接到全站仪望远镜上,利用全站仪望远镜可分别在竖直和水平方向精确转动的特点,带动光纤陀螺到东向、西向、东向抵偿位置、西向抵偿4个位置做静态观测。这4组观测值代入一个简单公式即可计算出全站仪视准轴方位角。该方法的锁紧装置简单,集成精度要求低,光纤陀螺零偏和集成误差对方位角的影响基本被消除。仿真表明,在不利情况下,定向系统误差可控制在1″以内。

基于二次函数图形的高斯投影中央子午线重新选取

介绍一种重新选取高斯投影中央子午线的新方法。从使测区内最大综合变形的绝对值最小出发,利用二次函数形成正变形边界线、零变形线、负变形线并构成归算投影有效区图,利用该有效区图对满足要求的新中央子午线的存在性、可选范围及最佳选取进行讨论,并分别给出图解和解析两种选取方式。算例表明:基于二次函数的中央子午线选取方法几何意义明显,方法简单,获得的结果优于现有的中央子午线选取方法。

基于GPS/加速度计组合的桥梁振动监测方法

为了提高桥梁振动监测的测量频率及精度,将加速度计固定在GPS天线基座上,形成GPS/加速度计组合监测系统.通过对基座的转动及整平,实现加速度计与桥梁的垂直或平行.根据桥梁振动特点构造出卡尔曼滤波运动状态方程,利用被监测桥梁的概略振幅和频率以及GPS和加速度计初始历元测量值得到卡尔曼滤波变量的初始值,利用后续GPS点位测量值和加速度计测量值进行卡尔曼逐历元滤波,并实时利用滤波残差抑制滤波发散.仿真数据表明,GPS/加速度计组合监测方法较单纯的GPS监测,其位置监测结果输出频率可提高10倍以上,位置精度可提高3倍左右.同时,该组合监测系统还可以根据需要,实时给出监测点的速度、加速度、加加速度等物理量的估值及相应方差.

坐标转换精度的分布规律研究

为了得到工程测量中坐标转换精度与公共点分布之间的内在关系,利用误差传播理论,建立了坐标转换精度与公共点信息之间的数学模型。分析该数学模型可得:坐标转换精度是以一点为中心,呈同心圆向外衰减分布。文中给出了相应的圆心坐标及圆半径计算公式。最后,通过算例验证了本文结论的正确性。

即插即用式光纤陀螺/全站仪组合仪器常数标定方法

仪器常数标定是即插即用式光纤陀螺/全站仪组合定向技术的一个重要环节,其目的是标定出光纤陀螺敏感轴与全站仪水平度盘面平行时全站仪竖盘的读数。将全站仪与测试转台固连,并使全站仪竖轴与转台竖轴平行。利用测试转台的定速转动功能,在光纤陀螺敏感轴近似水平情况下,使转台带动光纤陀螺/全站仪组合装置分别做顺时针、逆时针定速转动,并每周采集陀螺输出数据偶数次。导出了计算光纤陀螺敏感轴与全站仪水平度盘面间夹角的公式,进而得到光纤陀螺敏感轴水平时的全站仪竖盘读数,并以此作为仪器常数。理论分析和实验测试均表明,利用市场上常见的测试转台,该参数标定精度可达5″以内。

基于神经网络的建筑物沉降原因分析

在我们应用回归方法对建筑物沉降原因分析及沉降趋势的预测中,由于实际情况的复杂性及主观认识的局限性,这样所得的结果含有较多的人为因素,可能会与实际情况有所差异。针对这种情况,讨论了应用神经网络方法来发现和验证引起建筑物沉降的因素及对沉降趋势的预测。实例表明,该方法能取得较好的效果。

基于二次函数图形的归算高重新选取

在控制测量中,常通过对归算高的重新选取来抑制归算投影的长度综合变形。本文从使测区内最大综合变形的绝对值最小出发,利用二次函数形成正变形边界线、零变形线、负变形线并构成归算投影有效区图,利用该有效区图对新归算高的存在性、可选范围及最佳选取进行了讨论,并分别给出了图解和解析两种选取方式。算例表明,基于二次函数图形的归算高选取方法几何意义明显,方法简单,其符合最大变形的绝对值最小原则,获得的结果优于现有的归算高选取方法。

竖轴与法线不平行对光纤陀螺/全站仪定向的影响及解决方法

为了完善光纤陀螺/全站仪组合的定向算法，分析了全站仪竖轴和参考椭球面法线不平行对光纤陀螺/全站仪组合的定向解算影响．结果表明：当测站处于纬度0°～70°区域内时，由这种不平行带来的定向误差随纬度增加近似呈线性增加，最大可达40″；在中国范围内，最大定向误差约为27″．为了消除该误差，虚拟出一个地面点，使过该点的椭球面法线与全站仪竖轴平行，以虚拟点坐标代替定向算法中的测站坐标．然后，推导出基于全站仪整平误差测量值、垂线偏差及测站坐标求取虚拟点坐标的公式．考虑到全站仪整平误差及垂线偏差的测量误差影响，对改进后的定向算法进行了误差分析．研究结果表明：由竖轴和法线不平行导致的定向误差大幅度减小，在中国范围内，最大定向误差约为5．2″；即使虚拟点的垂线偏差简单取零，最大定向误差也仅为7．2″．

具有抵偿面的任意带高斯投影直角坐标系的选取方法

根据正形投影的长度综合变形公式 ,推导出一种获取具有高程抵偿面的任意带高斯正形投影平面直角坐标系的方法 ,理论和实践均表明该方法简洁、有效 。

顾及已知点精度的自由设站算法及精度分析

基于全站仪自由设站方式,在考虑已知点精度的基础上,对全站仪方向及距离观测值分别列出误差方程,采用最小二乘配置原理,得出了适应于2个及以上已知点的全站仪自由设站测站坐标、定向角及精度计算模型,利用测站坐标、定向角以及它们的协方差矩阵,进一步给出了细部点的坐标及精度解算模型.对测站精度、细部点精度分布规律进行了分析,结果表明:测站精度和细部点精度均呈同心圆向外衰减,圆中心在已知点的加权平均中心上,半径决定于已知点的精度、数量与分布;测站精度与测站的交会角几乎没有关系,细部点精度与测站的位置几乎无关,且可能高于测站精度.实例验证的结果表明,实测结果与理论分析的结果是一致的.

RTK技术建立图根控制点高程精度研究

结合工程实践和目前GPSRTK的应用状况,研究了GPSRTK建立图根高程的精度状况,得出几点结论,为今后的RTK工程作业提供了参考。

GPS RTK点与城市导线精度匹配探讨

紧密结合现行的城市测量规范,分析了城市导线精度,从常规测角与量边概念探讨了GPS RTK点与城市导线匹配问题,并对全站仪检测RTK点位精度的观测数据,运用统计方法,分析了这个问题,进而讨论了当RTK点提供城市导线测量起算数据时,RTK点距离应满足的要求,为RTK在城市导线作业提供参考。

嵌入式组合导航系统中多路异步串口系统的设计

在嵌入式组合导航系统中,对导航计算机进行串口扩展是实现导航计算机和多个异步串口导航设备进行数据通信的重要前提。针对目前的串口扩展法无法有效利用串口扩展芯片内部FIFO的问题,提出了一种基于数据拆分的串口扩展法,并依据该方法设计了以MSP430F149单片机和TL16C554A芯片为核心的多路异步串口系统。试验证明,该方法能有效地利用串口扩展芯片的内部FIFO,提高了系统的串口通信效率。

地籍调查成图一体化技术研究

随着我国城乡经济的日益发展、城镇化的不断推进,各地方建设用地状况变化很大。全面、及时、准确地掌握土地利用信息,确保地籍成果的基础性、正确性和现势性,成为地籍调查的首要任务。本文面向地籍调查业务,以快速地籍成图为目的,设计了内外业一体化的地籍调查技术流程,确定了内外业数据交互格式及交互规则,研究了内外业一体化的地籍成图技术,设计了内业系统自动重构地籍图的方法流程,实现了地籍图快速生成。

一种评价GNSS周跳探测与修复结果可靠性的方法

为了有效地评价GNSS周跳探测与修复结果的可靠性,提出一种利用周跳修复值的后验概率作为指标的评价方法。该方法的计算流程是:首先利用某种方法对周跳进行探测,获得周跳实数解及相应方差阵;再利用LAMBDA方法搜索得到周跳的整数最小二乘解作为周跳修复值;然后利用后验概率简易公式计算出该历元周跳修复值的后验概率,进而计算出所有发生周跳历元周跳修复值的后验概率,该后验概率值越大,则周跳修复值的可靠性越好。对全部历元周跳修复值的后验概率值取平均,以此平均值作为评价该周跳探测与修复方法适用性的技术指标。最后基于相同的实测数据,对两种常用方法的周跳探测与修复结果分别进行了评价。算例表明:方法简单实用,能快速计算出各历元周跳修复值的后验概率,进而对各历元结果的可靠性进行实时评价,以及对相应周跳探测与修复方法的适用性进行评价。

三种常用周跳探测与修复方法的性能分析

针对全球卫星导航系统(GNSS)数据处理中周跳探测与修复方法的合理选择问题,本文对三种常见的周跳探测与修复方法的性能进了评价分析.给出一种基于数理统计理论的周跳探测结果可靠性评价新方法,利用该新方法评价了多项式拟合法和TurboEdit法对同一组双频实测数据进行周跳探测所得结果的可靠性,以及多项式拟合法和三频无几何组合法对同一组三频实测数据进行周跳探测所得结果的可靠性.综合两组评价结果可知,对于双频实测数据而言,TurboEdit法的探测效果优于多项式拟合法;对三频实测数据而言,三频无几何组合法的探测效果优于多项式拟合法;但多项式拟合法对双频、三频观测数据均可进行周跳探测与修复,因此适用性更广.