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    步步高论文发表www.lunwenup.com 更新时间:2016-05-28 15:45
      GPS即全球定位系统,是1973年由美国国防部指示联合工作办公室JPO研制建立的,整个实施计划从1973年开始到1994年,经历了方案论证、工程研制和实测试验后,1995年由美国空军指挥部空间部宣布全球定位系统已具备完全的工作能力,正式投入使用。GPS可以向用户提供全球、全天候、不间断高精度定位、测速和定时服务。
      GPS测量的基本原理是通过GPS观测值用距离交会的方法进行定位,定位方法主要有单点定位、相对定位和差分GPS。单点定位受误差影响大,精度较差,近年来出现精密单点定位技术,精度得以提高。相对定位利用若干接收机的同步观测数据定位,可消除卫星星历误差、卫星钟误差、电离层延迟、对流层延迟等相关性强的误差,从而使得定位精度相当高。同时单一基线的质量、网形和网平差处理方法的选择会影响相对定位测量成果质量。差分GPS精度也很高,将差分技术应用到相对定位中可以进一步提高精度,消除了公共误差,从而提高了定位精度。GPS测量技术已在高速铁路无碴轨道工程测量中得到广泛应用。国内外专家对于该论题都积极探讨研究,并已经获得了很多可观技术成果。我国于1997年颁布了《全球定位系统(GPS)铁路测量规程》,于2003年颁布了《京沪高速铁路测量暂行规定》,对GPS技术在高速铁路测量中的应用提供了初步的测量标准和技术指导。2004年铁道部在遂渝线开展无碴轨道综合试验过程中,发现原有的测量控制网精度及控制网布设不能满足无碴轨道施工的要求。为此,组织开展了无碴轨道铁路工程测量技术的研究,运用GPS技术建立了遂渝线无碴轨道综合试验段精密测量控制网。为了满足京津城际、武广、郑西客运专线无碴轨道建设需要,于2006年组织编写了《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》,以德国高速铁路RIL883标准为参照,为GPS技术在高速铁路控制网建立中的应用提供了具体的理论依据和技术指导。目前,我国已建立高等级GPS国家基准网,已建立永久性跟踪站8个,A级网点33个,B级网点818个。我国现今铁路勘测工作基本上都采用GPS测量技术实施完成。
      根据德国高速铁路的实践经验,直接影响高速铁路行车速度的主要因素有线路平纵断面、线路的平顺性两方面,这就要求高速铁路必须建立一套与之相适应的精密工程测量体系。过去铁路速度低,对轨道平顺性的要求不高,轨道的铺设按线下工程的施工现状采用相对定位进行铺设,而不是以控制网为基准按设计坐标定位,各级控制网的测量精度只满足线下工程的施工控制要求,而没有考虑施工和运营阶段的精度要求,没有建立一套适于勘测、施工、运营维护的完整控制测量系统。过去采用的常规导线测量方法也存在很多不足:
      (1)受通视和作业条件的限制,施测困难,作业强度大、效率低;
      (2)测量精度难以控制。全站仪为光学仪器,受自然条件和人为因素的影响,极大的限制了导线测量精度;
      (3)受外界条件影响大,不能实现全天候作业,勘测周期长。
      随着高速铁路的迅猛发展,其对轨道平顺性的要求逐渐提高,同时对建设初期工程测量的精度要求也相对提高,常规测量方法已无法满足其对工程测量精度、作业效率等越来越高的要求,急需引进高精度测量技术,建立一套相适应的高精密工程测量体系。作为近年来急速发展起来的高精度测量技术,GPS技术已普遍应用到高速铁路工程测量工作中。
      相对于常规测量方法来讲, GPS测量技术的主要优势如下:
      (1)选点布网灵活。
      GPS网的质量与点的分布及网的形状无关,可灵活选点,避免观测困难的点位,构网方便。
      (2)抗干扰性强无需通视。
      GPS点间可以无需通视,使GPS控制点的位置选取更加灵活方便,特别是在地形复杂、通视困难地区,更显其优越性。但GPS测站上空必须开阔,以便接收GPS卫星信号不受干扰。
      (3)测量精度高。
      GPS测量精度可达毫米级。
      (4)全天候作业。
      GPS观测可全天候连续地进行,一般不受天气状况的影响。
      (5)操作简单、自动化程度高。
      GPS接收机自动观测,利用数据处理软件对数据进行处理,求得测站点的三维坐标,可轻松实现勘测设计一体化。
      (6)观测时间短,作业效率高。
      GPS测量技术已在高速铁路工程测量中得到广泛应用,用GPS建立的高速铁路平面首级控制网为勘测、施工、运营维护各阶段平面控制测量提供了统一的坐标基准,从而建立了一套适于勘测、施工、运营维护的完整平面控制测量系统。本文系统的介绍了GPS测量原理,GPS建立高速铁路平面控制网的理论和应用,研究了GPS建立高速铁路平面控制网的重难点问题。
      为满足高速铁路的发展需要,高速铁路测量工作应大力推广GPS技术,同时结合高速铁路勘测特点,及高速铁路勘测工作中运用GPS技术的不足之处,进一步研究GPS技术在高速铁路测量中的应用,有望实现技术上的突破。
     
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