PPK技术在海洋倾倒区潮位测量中的方法研究

在分析传统潮位测量和RTK潮位测量缺陷的基础上,基于PPK技术开展海洋倾倒区潮位测量方法研究。系统介绍了PPK技术原理及PPK潮位测量体系,对数据进行后处理,利用姿态参数修正天线高,采用小波分析、拟合平滑的方法滤除波浪,提取大地高潮位信息,并基于EGM2008重力场模型结合水准控制点进行基准转换,得到85基准下的PPK潮位数据。试验结果表明,PPK潮位精度与验潮站潮位基本一致,可靠性高,能够广泛应用于海洋倾倒区潮位测量中。

GPS PPK远距离在航潮位测量及其在航道的实现

在分析传统潮位测量方法、潮位模型及GPS RTK潮位测量缺陷的基础上,给出GPS PPK远距离在航潮位测量的方法。系统地研究GPS PPK在航潮位测量、数据处理的基本理论和流程,并对潮位测量和数据处理中的GPS PPK高程质量控制、船舶姿态改正、动态吃水改正、潮位数据提取、垂直基准转换5个关键问题进行深入研究,最终确定测量船测量期间的在航潮位。试验结果表明,GPS PPK在航潮位测量方法具有实施简便、精度较高及稳定、可靠、作用距离长等优势,可广泛应用于航道在航潮位测量中。

基于GPS PPK技术确定测深点瞬时潮位及分析

潮位是影响水下地形测量精度的主要误差之一,获取准确的潮位信息直接关系着潮位改正的正确与否。文中基于GPS PPK技术得到的GPS天线大地高,首先经过垂直基准转换,其次利用推算的姿态改正公式以及利用压力式潮位计获取的动态吃水进行姿态与吃水改正,最后采用小波变换进行波浪滤除,得到测深点精密的瞬时潮位。以琼州海峡为试验海区,采用上述方法获得测深点瞬时潮位,并与传统潮汐模型推算潮位对比,对比发现两者并不一致,且前一种方法得到的潮位趋势与测船的航向有很强的相关性。对测区的潮汐潮流特征进行了分析,分析结果与实测结果相符,表明GPS PPK能够获得该区域的潮位,并可以反映该区域的潮汐特征。

远海PPK测量潮位用于深度基准面计算的研究

为实现远海潮位精确监测,基于GPS后处理技术(post processing kinetic,PPK)开展了远海锚定PPK潮位测量技术测量精度及稳定性研究,对潮位提取方法采用最小二乘法拟合的准确性进行验证,PPK潮位整体精度优于10 cm,对于计算确定深度基准面的精度进行分析,其精度与水位计潮位确定深度基准面的方法基本一致,偏差在厘米级,为深度基准面的确定提供可行方案。

GPS在航潮位测量中的关键技术研究

在传统潮位测量方法缺陷分析的基础上,提出了在航潮位测量思想。为了获得高精度的在航潮位测量成果,对利用GPS RTK/PPK技术进行潮位测量和数据处理中的关键问题进行了深入的讨论。这些关键问题主要有姿态改正、GPS高程质量控制、垂直基准转换、基于信号的在航潮位提取。在姿态改正中,详细的给出了姿态改正的计算模型;对于GPS RTK/PPK高程数据存在的异常的问题,给出了Kalman滤波以及Heave修正的方法;为使GPS在航潮位研究实用化,对验潮中垂直基准的转换问题进行了深入的研究和讨论,最后给出了无缝垂直基准的概念和转换思想;利用信号处理理论,基于Butterworth滤波器,提取出了潮位,并将GPS潮位与潮位站潮位进行了比较,获得了理想的结果。