海上风电工程大型构件姿态监测系统开发与应用研究

在海上风电工程施工过程中,大型构件的定位精度、下沉姿态控制是关系工程质量和施工安全的重要指标,为了实现对大型构件全程动态监测,本文开发了基于RTK定位技术的姿态监测系统,系统根据实时定位数据自动计算大型构件的当前姿态和位置,并用倾角计获取的构件横滚角和纵摇角数据进行校核,即实现了对大型构件的高精度定位和姿态测量,结合施工控制系统使大型构件平稳、准确的安装在目标位置,经过多个海上风电工程实际应用,系统稳定可靠,运行效果良好。

Vondrak滤波法用于结构振动与GPS多路径信号的分离

根据Vondrak滤波法在信号的截断频带上具有较高信号分辨率的特点,将Vondrak带通滤波法应用于全球定位系统(GPS)结构变形监测中以分离结构振动和多路径效应的影响。对GPS实际观测资料进行分析,结果表明:采用该方法不仅能从坐标序列中成功提取结构振动信息,也能正确分离载波相位双差观测值的残差序列中的结构振动和多路径效应影响,因而在提高GPS定位精度上具有较大的应用潜力。

组合式大尺寸三维测量系统中的结构参数标定算法

针对现有的大尺寸物体形貌测量技术测量速度慢的缺点,提出了一种组合式大尺寸三维测量技术,该技术将结构光测量系统(SLS)与室内全球定位系统(GPS)技术相结合,利用室内GPS系统追踪固定在SLS顶部的至少3个传感器,实时跟踪SLS在全局坐标系下的三维位姿,然后利用预先标定的系统结构参数将SLS测得的局部三维数据自动转换到全局坐标系下.为了保证数据的整体拼合精度,提出了一种简单有效的结构参数标定算法,该算法利用双目立体视觉系统等效模拟室内GPS,对粘贴在SLS上的3个圆形标志点进行跟踪定位,借助全局坐标系下的参考物体标定出系统的结构参数,并通过测量实验验证了该算法的可行性.

南浦大桥形变GPS动态监测试验及结果分析

采用14台全球定位系统(GPS)接收机对上海南浦大桥实施连续4 d形变监测,结合南浦大桥GPS监测试验,建立桥梁坐标系统(BCS)并进行相应的坐标转换,对数据精度及桥梁的静态和动态特性进行分析,证实了GPS技术完全可以应用于大中型桥梁的监测,而且相对于传统的监测工具具有自身的优势.

远洋渔船动态监控系统研究

针对远洋渔业生产中的渔船监控问题,以卫星通讯、GIS、GPS、数据库等技术手段为支撑,进行了远洋渔船GPS动态监控系统的研究和开发工作。本文在介绍了系统总体框架的基础上,系统阐述了通讯文件的解包和数据质量的控制过程,并对渔船的动态监视和轨迹分析功能进行了论述。

多路径效应在GPS结构健康监测中的研究进展

先进的GPS技术已成为结构健康监测的一种有效手段,但其测试精度始终受到多路径效应的干扰。首先介绍了结构健康监测的概念以及目前常用的监测方法,归纳了GPS对土木工程结构健康监测的独特优越性;然后,在简要介绍GPS监测原理和几个典型工程应用的基础上,重点论述了GPS监测中多路径效应产生的原因、消除策略以及国内外研究现状,最后对多路径效应需要进一步重点研究的问题进行了展望。

3S技术在水土保持动态监测中的应用

近年来,随着社会和经济的发展,毁林开荒的现象比较普遍,林地面积锐减,植被大面积破坏,从而造成我国的水土流失现象日益严重,因此,对全国水土流失进行适时动态监测已势在必行。3S技术是集遥感、全球定位系统与地理信息系统于一体的高新技术手段,它可以快速、准确地获得地面各种信息。分别介绍了RS、GPS和GIS三种技术在水土保持动态监测中的应用,并对3S技术在水土保持动态监测方面的应用前景进行了展望。

基于“3S”技术的县级土地资源动态监测技术系统

土地资源日新月异的变化使得传统的土地资源管理手段无法满足土地资源信息及时更新的要求。探讨了利用遥感、地理信息系统和全球定位系统为代表的“3S”技术进行县级土地资源动态监测和更新的原理和方法。遥感是进行土地利用变化动态监测 ,发现土地利用变化区域的主要手段。全球定位系统接收仪用于对变化区域进行现场精确定位和实测。实测的变更数据可用于对原有的地理信息系统本底数据库进行修改 ,从而完成对土地资源的动态监测和数据库的及时更新。福清市土地资源动态监测技术系统就是利用“3S”技术建立起来的业务运行系统。系统所具备的功能可以满足县级土地资源的动态监测和及时更新。

基于GPS的润扬大桥悬索桥位移监测与分析

介绍润扬大桥结构健康监测系统中的GPS子系统,对系统采集的大量数据进行了分析,研究了悬索桥在台风、温度、特殊车辆荷载作用下位移变化情况。研究结果表明:台风作用下桥面横向和竖向位移以跨中最大;温度对竖向以及顺桥向的位移有较大影响;正常运营状态下以及重车过桥时,桥面变形远小于设计荷载作用下的变形,结构具有较大的安全储备。

森林动态监测技术研究进展

本文分析了国内外森林监测技术发展情况．概括了森林动态监测技术的基本概念。并介绍了几种在国内外较为先进的森林火灾动态监测系统。在上述研究的基础上．提出了我国开展森林动态监测技术研究的方案．指出了研究中存在的问题。分析了未来森林动态监测技术的发展动向及趋势。

黄土高原地区草地资源两次遥感调查比较研究

本文对黄土高原地区草地资源的2000年遥感快查和1986年遥感调查进行了比较研究。2000年遥感快查应用1999-2000年TM陆地卫星影像、地理信息系统技术和GPS全球定位技术全数字作业进行,1986年的遥感调查利用TM陆地卫星影像和常规地面调查进行。两次调查的草地类型分类系统、比例尺和调查精度均相同,而方法、手段、结果不同。对草地资源变化趋势进行了初步分析。在此基础上,阐述了遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)技术在草地资源调查中应用的方法,为建立、完善草地地理信息系统与草地资源的动态监测研究提供一定的技术基础。

基于GPS技术的大型结构建筑物动态监测

在回顾传统的结构物震动和位移测量方法的基础上 ,详细阐述了采用GPS进行大型建筑物动态监测的原理、方法。介绍国内外典型的动态监测实例 ,提出了监测数据的管理与可视化方案 ,对未来大型结构建筑物动态监测的技术进行了展望。

包头市郊区土地资源动态监测中的GPS应用

结合国家“九五”重点课题及在包头市郊区的实验，介绍了全球定位系统的定位原理和特点，阐述了包头市郊区土地资源动态监测工作中的ＧＰＳ选型思路、基准站建立方法、外业数据采集方法、外业测量记录内容和ＧＰＳ数据的内业处理过程等关键环节。

矿山井塔GPS动态变形监测方法研究

为获取矿山井塔运营过程中的动态变形信息,对灾害进行预警预报,引入全球定位系统(GPS)的动态监测技术。分别基于经验模式分解(EMD)、小波变换(WT)及EMD-WT耦合方法,建立监测点的多路径误差模型。采用恒星日滤波技术,削弱相邻或邻近周日观测数据中的多路径误差,提高监测精度。对兖州矿业集团公司鲍店煤矿主井井塔连续3天的监测数据进行处理和分析。结果表明:用这3种方法均可获得较为理想的多路径误差模型,其中EMD-WT耦合方法相对最优;多路径误差被减小后的第2天与第3天对应坐标序列在X,Y和Z方向上的标准差分别减小54%,45%,53%和49%,39%,43%。

基于动态建筑信息的大客流安全管理系统设计

近年在公共场所因人群高度密集而产生的拥挤踩踏事故不断发生。一些学者在建筑静态分析和动态客流监控方面取得了一定的研究成果,但对建筑物的可变性影响研究较少。引入结构健康监测技术,针对国家会议中心项目实际情况,构建一种基于静态建筑信息与动态结构健康监测数据相结合的人群智能预警分析系统。阐述该系统的技术和网络架构及软件的框架,通过详细的界面设计阐述国家会议中心二期项目的基于动态建筑信息的大客流安全管理系统的三维可视化显示、项目信息提交、结构健康监测服务、人群智能监测评估和报警预警等五大系统功能,为后续的软件工程师编制代码和系统的实际使用提供了基础和依据。

基于GPS同步技术的电力动态监测系统的设计

设计了一种基于全球定位系统(GPS)的同步相量测量装置,用于广域测量系统(WAMS),实现对电力系统关键相量的实时监控。采用基于GPS同步时钟和数字信号处理器(DSP)实现的PMU利用DSP的输入捕获功能,在进行捕获GPS的PPS信号的方法的同时,也对捕获采样信号的频率进行跟踪。采用过零点采样与傅里叶算法相结合,进行信号采样和数据的处理,避免了因频率变化而引起数据误差,提高了PMU的采集精度及抗干扰性。

空地地一体化的全方位准动态地铁施工安全监测技术

鉴于软土地区土性的极端复杂和地面沉降严重的普遍特征,提出了"空(天空)～地(地面)～地(地下)"一体化的全方位准动态地铁施工安全监测思想,构建起了相应的技术体系(即全方位准动态集成技术)。软土地区地铁施工安全监测全方位准动态集成技术的核心是借助GPS技术建立三维的空基变形监测基准(用于地表变形监测和地下变形监测。该空基变形监测基准可以克服传统陆基基准因软土地区地面沉降而对变形监测数据产生的系统性偏差,还可实现地铁施工变形监测的全天候、实时化与动态化),以城市基础地质资料库作为安全监测整体性设计的依据(提高了地铁施工安全监测的针对性、可靠性与有效性),以准实时、准动态的地下结构应力应变监测结果作为施工安全性的重要判别要素,以准实时、准动态的地面变形监测结果作为地铁施工作用下城市环境安全性的关键判别要素,实现对地铁施工安全的全方位、实时化、准动态控制。

鄂尔多斯地台南部边缘环形构造的GPS证据及深部地球动力学解释

通过鄂尔多斯地台及邻近地区1992年以来的GPS观测资料,对2003年和2004年中巴资源卫星所确定的鄂尔多斯地台南部边缘环形影像区域的形成进行了地球表面沉积盖层及地壳运动学分析,并通过前人针对鄂尔多斯地块及其相邻地块的研究,尤其是针对华北克拉通内部的地球物理学研究,做出了环形影像所覆盖的构造区域形成的深部地球动力学解释。研究表明,处于稳定克拉通构造中的鄂尔多斯地台,仍然具有相当的活跃性。这种符合辩证思维的"稳定中的活跃"所形成的根本原因,在于深部圈层的耦合关系,以及周边板块及其圈层构造的联合制约。

ROV虚拟监控和动力定位系统软件分析与设计

在某型ROV控制系统的基础上扩展开发了一套具有虚拟监控(VMS)功能和动力定位(DP)功能的软件,此软件不仅能够仿真ROV的水下作业过程并且能实时对ROV的水下作业进行控制。介绍了此软件的开发过程并对软件中各组成部分以及它们之间的关系进行了详细的论述。

高能光源束流位置探测器支撑架结构优化设计

从热稳定性和振动稳定性两个角度出发,优化设计得到了超高稳定的刚性支撑架结构;通过ANSYS有限元模态分析,验证了结构的热膨胀变化量和特征频率;采用混凝土二次灌浆方法对支撑架进行地面固定和特征频率测试,结果表明,支撑架结构的特征频率达到61.9 Hz、振动幅值小于30 nm,均满足设计要求。最后采用动态刚度测试方法,得到混凝土二次灌浆层的主要刚度值,进一步验证支撑架结构优化结果的准确性。