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gps在高速鐵路精密控制測量畢業(yè)論文-全文預覽

2024-09-23 16:54 上一頁面

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【正文】 有兩大原則 : 1)費用一定,網(wǎng)的質(zhì)量最好 。一般應用協(xié)因數(shù)陣久 Qxx的特征值最大值最小、特征值的行列式最小、跡最小、跡的平均值最小和 最大特征值與最小特征值之間的比值或差值為準則來實現(xiàn)對整體網(wǎng)精度的優(yōu)化。其主要思路是 :可以把基線看成由 j, k 兩待定點組成的導線邊,其先驗坐標是分別為( xj0,yj0) ,(xk0,yk0), 因此可以分別建立 jk 邊的方向值誤差方程和和邊長誤差方程式。 1)誤差方程 設有一個 GPS基線向量△ XAij=(△ Xij △ Yij △ Zij)TA,其中兩端點在地心地固系下的坐標分別為 在參心系 B 下的坐標分別為 則誤差方程為 畢業(yè)論文報告紙 44 對于一個有 n 個點二條基線向量所構成的 GPS網(wǎng),其總的誤差方程為 式中各符號與三維無約束平差中類似。也可寫成 : 其中 G=[0 ?Ⅰ ? 0]。 n 個和 3179。 在加密水準網(wǎng)布設完成后,我部將按照長吉城際鐵路有限責任公司、監(jiān)理和相關技術規(guī)范和設計要求,對加密水準網(wǎng)進行周期復測。 水準觀測的主要技術要求 單位: m 等級 水準儀最低型水準尺類型 視距 前后視 距差 測段的前后視距累積差 視線高度 數(shù)字水準儀重 畢業(yè)論文報告紙 39 號 光學 數(shù)字 光學 數(shù)字 光學 數(shù)字 光學 (下絲讀數(shù)) 數(shù)字 復測量次數(shù) 二等 DS1 因瓦 ≤50 ≥3且≤50 ≤ ≤ ≤ ≤ ≥ ≤ ≥ ≥2次 觀測的具體要求 1觀測時,往返測奇數(shù)站照準標尺順序為后-前-前-后,往返測偶數(shù)站照準標尺順序為前-后-后-前。 - - 177。 以平面控制加密點作為二等水準加密點,采用天寶 DINI03電子水準儀進行二等水準點加密測量。 二等水準網(wǎng)復測和加密 本標段共有二等水準點 15 個。為了便于施工,我部結(jié)合現(xiàn)場實 際情況和施工需要,通過 CPI、 CPII 控制點加密施工加密點 78個,埋置深度在 。平面控制網(wǎng)復測已經(jīng)由吉林省水利水電勘測設計研究院測繪院完成。與有砟軌道相比無砟軌道具有良好的結(jié)構穩(wěn)定性、連續(xù)性和平順性,良好的結(jié)構的耐久性和少維修性等特點,但無砟軌道對基礎要求比較高,一旦基礎變形下沉,修復比較困難,因此在測量精度方面要求比較高。 2mm 1 良好 光學水準儀 DS32 177。 主要測量工作內(nèi)容 、平面控制網(wǎng)( CPI、 CPII)、高程控制網(wǎng)的復測及加密;施工過程中的控制網(wǎng)周期性復測; 畢業(yè)論文報告紙 34 編制依據(jù) 《高速鐵路工程測量規(guī)范》( TB106012020); 《全球定位系統(tǒng)( GPS)測量規(guī)范》( BT/T 183142020); 《鐵路工程衛(wèi)星定位測量規(guī)范 》( TB100542020) 《國家一、二等水準測量規(guī)范》( GB 128972020); 《精密工程測量規(guī)范》 (GB/T 1531494); 《鐵路工程測量規(guī)范》( TB101012020) 為了高精度、高質(zhì)量的完成本合同段的測量任務,我公司從其在建項目抽調(diào)了具有較高技術水平和工作能力的測量人員投入本標段的施工測量工作。 (7)到發(fā)線有效長度: 650m。 (2)速度目標值: 250km/h (3)正線數(shù)目:雙線。夏季短促溫暖,冬季漫長酷寒,春季干旱多風,秋季涼爽,四季分明。平面經(jīng)過 5個曲線,最大曲線半徑為 7000m,最小曲線半徑為 5000m。由圖 3 可知,每相鄰兩對 CPⅢ點均構成獨立的矩形閉合環(huán),方便形成閉合差檢核,可靠性高。方向觀測時,盤左和盤右分別對同一 CPⅢ 點進行距離測量,盤左和盤右距離測量的平均值為一測回的距離測量值。 ( 2)測站間距為 60m 時, CPⅢ平面控制網(wǎng)測量網(wǎng)形示意圖如圖2 所示。 CPⅢ控制網(wǎng)布設要求及施測方 法 1 布設要求 沿線路方向通常每公里有 16 對即 32 個控制點,控制點通常設置在接觸網(wǎng)桿上(路基部分)、防撞墻上固定端(橋梁部分)和圍巖上(隧道部分)。控制網(wǎng) CPⅢ:沿線路布設的三維控制網(wǎng),起閉于基礎平面控制網(wǎng)( CPⅠ)或線路控制網(wǎng)( CPⅡ),一般在線下工程施工完成后進行施測,為軌道施工和運營維護的基準。在勘測階段按靜態(tài) GPS 相對定位原理建立,點間距為 4km左右,測量精度為 GPS B 級網(wǎng)。在石油勘探、高速公路、通信線路、地下鐵路、隧道貫通、建筑變形、大壩監(jiān)測、山體滑坡、地震的形變監(jiān)測、海島或海域測量等也已廣泛的使用 GPS技術。而其它觀測工作如衛(wèi)星的捕獲 , 跟蹤觀測等均由儀器自動完成。 GPS 測量在精確測定觀測站平面位置的同時 , 可以精確測定觀測站的大地高程。一般雙頻 GPS接收機基線解精度為 5mm+1 10 6D, 而紅外儀標稱精度為 5mm+ 5 10 6D, GPS 測量精度與紅外儀相當 , 但隨著距離的增長 , GPS 測量優(yōu)越性愈加突 出。 GPS的特點 相對于常規(guī)的測量方法來講 , GPS 測量有以下特點 : 1)測站之間無需通視。以上兩種限制性技術使廣播星歷精度由原來的 15m 畢業(yè)論文報告紙 24 左右降到 75m 以上,影響最大時,單點定位精度可下降 100m 以上。 根據(jù)簡諧波的物理特性,Φ ij(t)看成整周數(shù)與不足整周數(shù)之和,當跟蹤到衛(wèi)星后,在初始觀測歷元 ti=t0即有 : 畢業(yè)論文報告紙 22 當接收機跟蹤住衛(wèi)星信號進行首次載波相位測量后,對氣候任一歷元 t 的總相位差可由下式表示 : 畢業(yè)論文報告紙 23 顧及衛(wèi)星和接收機鐘差,電離層和對流層影響,同時取現(xiàn)測站坐標初始向量為, 其改正數(shù)向量為 ,把 Rij( t)在( xi0, yi0,zi0)用泰勒公 式展開,則可得到載波相位觀測方程線性化形式: 式中 C 為電磁波傳播速度, f 為信號頻率,ρ ij(t)為測相偽距,δρ 1和δρ 2為電離層和對流層的影響,δ ta和δ tb分別為接收機和衛(wèi)星鐘差改正數(shù) 。下面主要介紹載波相位測量定位。但要從解析的角度講,實現(xiàn)同步必須具有統(tǒng)一的時間基準,因此必須通過至少 4 顆衛(wèi)星的距離才能定位。定位方法已從靜態(tài)擴展到動態(tài) 。有的把這種新型產(chǎn)品稱之 為 GPS全站儀 , 有的稱之為 RTK(實時動態(tài)測量 ), 有的稱之為 RTKGPS。 當時 GPS 定位基本上只有一個作業(yè)模式 靜態(tài)相對定位 , 兩臺或若干臺 GPS 接收機安置在待定點上 ,連續(xù)同步觀測同一組衛(wèi)星 1~ 2h 或更長一些時間 , 通過觀測數(shù)據(jù)的后處理 , 給 出各待定點間的基線向量 , 在 畢業(yè)論文報告紙 18 采用廣播星歷的條件下 , 靜態(tài)定位可取得 5mm+ 1 10D(雙頻 )或 10mm+ 2 10D(單頻 )基線解精度。 要滿足上述膨脹條件,新橢球的長半軸 a1和扁率 e1分別為 : 其中 N 為卯酉圈半徑, B 為緯度。即 : Hm,膨脹參考橢球面來實現(xiàn)對分帶投影變形的補償 。 畢業(yè)論文報告紙 16 在實際高速鐵路工程控制網(wǎng)測量中,利用國家統(tǒng)一 3176。根據(jù)上式有 : 畢業(yè)論文報告紙 15 從圖 、表 : 1. 邊長投影變形是兩個參數(shù)平均高程 Hm和坐標平均值у m,共同影響的結(jié)果,其中一個參數(shù)的大小不足以代表投影變形情況。 結(jié)合公式 (2- 2), (2- 3)可得 : 在將地面測量觀測值歸化到參考橢球體,再將參考橢球體上的觀測值投影到高斯投影面上,都會產(chǎn)生距離的變形,并且當Hm0 時,△ D1,和△ D2符號相反,恰好可以抵消一部分投影變形值。在常規(guī)測量中采用二者中的大地坐標系統(tǒng)時,都需要地面上的觀測值分別是轉(zhuǎn)化到克拉索夫斯基或者 1975 大地測量參考系統(tǒng)參考橢球體上,然后再利用高斯-克呂格投影投影到地面上的。常規(guī)測量中一般分為 3186。在投影面上,投影為相互垂直直線的中央子午線和赤道交點作為原點,以中央子午線投影向北為坐標軸 X 的正向,以赤道投影向東方向為 Y 的正向。測量中常采用 :獨立平面直角系、建筑施工坐標系和高斯平面直角系,它們縱軸為 X 軸,表示南北方向,向北為正,橫軸為 Y 軸表示東西方向,向東為正??臻g直角坐標系是以參考橢球體的中心 O 為原點,起始子午面與赤道面的交線為 X 軸,赤道面上與 X 軸正交的方向為 Y 軸,橢球體旋轉(zhuǎn)軸為 Z 軸,構成右手直角坐標系 O- XYZ, P 點的坐標為 OP在這三個坐標軸的投影 x、 y、 z 表示 。利用大地控制網(wǎng)布設掌握的一定數(shù)量的天文大地重力測量點數(shù)據(jù)和已有參考橢球參數(shù)進行橢球定位,此稱為多點定位法。 幾何大地測量中,橢球的形狀和大小通常用長半軸 a、短半軸 b 和扁率表示 : 要使某參考橢球面在一個國家和地區(qū)范圍內(nèi)與大地水準面最佳擬合,就需要對該參考橢球定位。于是人們把一個假想的與靜止的海水面重合并向陸地延伸且包圍整個地球的特定重力等位面稱為大地水準面,而地球上重力的作用線稱為鉛垂線。從首級控制到軌道線路的施工放樣, GPS 技術都發(fā)揮著重要的作用。因此,研究確定鐵路提速改造建筑施工精密測量標準及方法,不僅是施工的需要,也是今后線路養(yǎng)護維修工作的基礎和保證。 根據(jù)鐵道聯(lián)盟 (UIC)的定義 :高速鐵路指允許速度達到250km/h的客運專線,或允許速度達到 200km/h 的既有線。 作 者 簽 名: 日 期: 指導教師簽名: 日 期: 使用授權說明 本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計(論文)的規(guī)定,即:按照學校要求提交畢業(yè)設計(論文)的印刷本和電子版本;學校有權保存畢業(yè)設計(論文)的印刷本和電子版,并提供目錄檢索與閱覽服務;學??梢圆捎糜坝 ⒖s印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文;在不以贏利為目的前提下,學??梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。 本文以高速鐵路精密控制測量相關資料、規(guī)范和理論知識為指導,結(jié)合實例,對高速鐵路精密工程控制建網(wǎng)技術若干問題進行分析和研究。高速列車運營安全和舒適性的首要條件是軌道的高平順性,它依賴于軌道鋪設和養(yǎng)護維修過程中的高質(zhì)量,則需要應用精密的測量技術。高速鐵路具有速度快、價格公道、運輸量大等特點,同時保證安全和舒適性也是發(fā)展高速鐵路的主要目標。因此為了保證高速鐵路運營安全和舒適性,亟待我們建立一套系統(tǒng)、合理的精密控制網(wǎng)作業(yè)和數(shù)據(jù)處理模式,為后期線路施工和維護提供保障,進而保證軌道的高平順性。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體,均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。這六次提速結(jié)束了我國鐵路運營速度長期低水平徘徊的歷史,使我國進入了高速鐵路建設時期。高速列車運營安全和舒適性的首要條件 是軌道的高平順性,它依賴于軌道鋪設和養(yǎng)護維修過程中的高質(zhì)量,而獲得高質(zhì)量軌道幾何線形的基礎是精密的控制測量技術。 隨著社會的高速發(fā)展,測繪技術也得到了廣泛的應用,尤其是 GPS測繪技術,己經(jīng)用于軌道工程建設的方方面面。由于地球上海洋面積約占 71%,測量中就把地球的形狀看成由靜止的海水面向陸地延伸并圍繞整個地球形成的某種形狀。于是人們就用與某個 區(qū)域或者國家大地水準面最為密合的橢球體來代替大地水準面作為測量計算的基準面,此橢球體稱為參考橢球體,橢球面稱為參考橢球面。將 P 點沿鉛垂線方向投 影到大地水準面上得到 P?點,設想大地水準面與參考橢球面在P?點相切,橢球面上 P?點的法線與該點對大地水準面的鉛垂線重合,令橢球短軸與地球自轉(zhuǎn)軸平行,其軌道面與地球赤道面平行,稱為單點定位法。 畢業(yè)論文報告紙 11 在大地坐標系中,地面上一點的空間位置用該點在地球的大地緯度 B、大地經(jīng)度 L 和該點沿橢球面法線到橢球面的距離 H 表示 。平面直角坐標系的建立是由于建設規(guī)劃、設計一般在平面上進行的,因此需要把空間點的位置和地面圖形表示在平面上,建立平面直角坐標系。主要是設想有一個橢圓柱面橫套在地球橢球體外面, 使他與橢球上某一子午線相切,橢圓柱的中心軸通過橢球體中心,然后用一定投影方法,將子午線 畢業(yè)論文報告紙 12 兩側(cè)各一定范圍內(nèi)的地區(qū)投影到橢球圓柱面上,再將此圓柱面展開即成為投影面。為了控制這種變形,將地球按照一定的經(jīng)差分成若干范圍不大的帶,我們稱之為投影帶。 在我國采用了兩種大地坐標系,即 1954 北京坐標系和 1980國家大地坐標系。 S 為高斯投影面上的平面值。
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