精密测量技术论文范文

前言：我们精心挑选了数篇优质精密测量技术论文文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

英文名称：Nanotechnology and Precision Engineering

主管单位：教育部

主办单位：天津大学

出版周期：双月刊

出版地址：天津市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1672-6030

国内刊号：12-1351/O3

邮发代号：6-177

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：2003

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

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联系方式

期刊简介

第2篇

测控专业主要课程 精密机械与仪器设计、精密机械制造工程、模拟电子技术基础、数字电子技术基础，微型计算机原理与应用、控制工程基础、信号分析与处理、精密测控与系统等。

测控专业主干学科：光学工程、仪器科学与技术。

测控专业主要实践性环节：包括军训、金工、电工、电子实习，认识实习，生产实习，社会实践，课程设计，毕业设计(论文)等。

测控专业就业方向 本专业毕业具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面的基础知识与应用能力，能在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理。该专业既可以进入生产工程自动化企业从事自动控制、自动化检测等方面的工作，也可以在科研单位进行仪器仪表的开发和设计，同时还可以在工程检测领域、计算机应用领域找到适合本专业个人发展的空间。

测控专业培养要求 毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1. 具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;

2. 较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括机械学、电工电子学、光学、传感器技术、测量与控制、市场经济及企业管理等基础知识;

3. 掌握光、机、电、计算机相结合的当代测控技术和实验研究能力，具有现代测控系统与仪器的设计、开发能力;

4. 具有较强的外语应用能力;

第3篇

论文关键词：CODcr试剂，快速密闭消解，配比，准确度，精确度

 

化学需氧量(COD)是反映水体水质、判断水体受有机物污染程度的重要指标之一。目前COD检测一般采用国标敞开式加热回流滴定法。该法分析时间长，消耗大量硫酸和硫酸银，有较明显的局限性。美国哈希(HACH)公司在上世纪末推出微回流管封闭消解比色的方法，可操作性极强,能够降低工作强度、节约试剂用量、减少环境污染，但存在分析成本高、分析时间与标准法相比无优势（都为120 min）等缺陷，使人们将兴趣转移到开发廉价的COD消解液配方上面来。

为此,针对COD密封消解法研究一种快速、可靠的替代配方，替代进口并综合标准法和快速密闭催化消解法的优点，达到分析操作简单化快速密闭消解，试剂用量微量化和分析仪器化是本课题研究的主要目标。

为提高本项目的研究分析效率，将自制CODCr消解液中的各个因素进行计算机数据库辅助分析，避免了大量的人工计算和数据分析，也为本项目在今后化验工作中实施提供了方便。

1实验部分

1.1技术路线以及工艺流程

1.1.1通过文献资料和理论推算，确定自配消解液各组分的基本组成；

1.1.2消解条件的正交试验，应用正交试验法确定各影响因素的最佳条件；

1.1.3考察本法的准确度、精密度中国学术期刊网。

1.1.4以microsoft公司的VB6.0作数据库应用程序开发，后台数据库为SQL Server2000。将CODCr消解液中的各个因素作为数据项进行分析。

1.2试验步骤

选取重铬酸钾浓度、浓硫酸浓度、反应温度、消解时间和冷却时间5个因素安排正交试验，确定COD消解液中各试剂的最佳配比。根据HACH 比色计内置程序选定两个量程（0～150mg/l；150～1500mg/l）进行试验。步骤为：

1.2.1重铬酸钾浓度的影响（重铬酸钾单因素试验）：考察重铬酸钾浓度对COD值准确度和精密度的影响。

1.2.2浓硫酸浓度的影响（浓硫酸单因素试验）：考察硫酸浓度对COD测量值的影响。

1.2.3复合因素因素试验：根据前阶段成果，初步确定各因素优等水平值，以此为基准选取几组相近水平值进行合理搭配，用L16(45)正交表进行复合因素试验，探求测量值与国标法测量值误差最小的组合。

1.2.4方差分析

运用方差分析对正交试验数据分析，求出各因素对测量结果的显著性影响，确定消解液中各试剂的最优配比，为下一轮正交试验提供水平参考。

1.2.5准确度与精密度试验

使用不同浓度的COD标准溶液进行重复测定并绘制标准曲线，检验本研究成果的准确度与精密度。

2 结果及讨论

2.1数据结果

表1　重铬酸钾浓度单因素试验结果分析（150～1500mg/l）表2　重铬酸钾浓度单因素试验结果分析（0～150mg/l）

 

CK2Cr2O7（mol/L）

样品平均值

准确度

精密度

 

  CK2Cr2O7（mol/L）

样品平均值

准确度

精密度

相对偏差

相对标准偏差

  相对偏差

相对标准偏差

0.60

1171

7.9%

2.33%

  0.025

109

4.2%

3.44%

0.65

1100

4.8%

1.85%

  0.050

105

2.2%

2.83%

0.70

1065

3.2%

1.74%

  0.075

102

1.0%

1.92%

0.75

1062

3.0%

0.81%

  0.100

100

0.1%

1.17%

0.80

1011

0.4%

1.21%

  0.125

99

0.4%

2.18%

0.85

1035

1.7%

1.16%

  0.150

98

1.0%

1.72%

0.90

925

3.9%

1.56%

  0.175

96

2.2%

1.87%

0.95

874

6.7%

1.60%

  0.200

93

3.7%

1.85%

第4篇

关键词：GPS单点定位 城市工程测量 BERNESE 5.0 精密星历

中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（b）-0028-02

GPS相对定位技术，通过组成双差观测值消除接收机钟差、卫星钟差等公共误差及削弱对流层延迟、电离层延迟等相关性强的误差影响，来达到提高精度的目的，这种作业方式无需考虑复杂的误差模型，具有解算模型简单、定位精度高等优势。网络RTK的出现更是将差分GPS技术发挥到了极致，通过差分改正信息实现了高精度的实时动态定位，由于其方便、快捷、高效的作业技术方法，得到了快速的发展。我国各大城市、地区相继建立了各自的CORS系统。但是，这种网络RTK技术也存在着不足，如受到通讯网络、覆盖范围等条件的限制，城市工程测量中通常工期较紧、要求效率较高，当测区范围内需要少数控制点而CORS系统无法使用的时候，如果建立静态GPS控制网，则大大影响了作业效率，提高了作业成本。精密单点定位技术是利用载波相位观测值以及IGS等组织提供的精度卫星星历及钟差来进行高精度单点定位的方法，能够实现厘米定位精度，完全满足城市工程测量的需求。目前，在一些发达国家精密单点定位技术已经得到广泛的应用，在我国这项技术在生产实践中的应用相对较少。

为了实现GPS单点定位达到厘米级精度，必须解决如下关键问题：（1）在定位过程中需要同时采用相位和伪距观测值；（2）卫星轨道精度需达到厘米水平；（3）卫星钟差改正精度需达到纳秒量级；（4）需要考虑更精确的误差改正模型。实质上，卫星位置和卫星钟差是影响精密单点定位精度的重要因素。本文主要从IGS提供的各种精密星历和钟差改正相关产品着手，利用国际著名导航定位软件BERNESE 5.0进行计算，分析快速星历和最终星历以及不同采样间隔星历钟差产品对静态单点定位精度的影响，进而讨论GPS单点定位技术在城市工程测量中的应用。

1 BERNESE 5.0软件数据处理

到目前为止，国际上GPS高精度单点定位软件主要有美国喷气推进实验室的GIPSY软件、瑞士伯尔尼大学的BERNESE软件、德国地学研究中心的EPOS软件。

GIPSY软件只供科研使用，不供商用，且不提供源代码，EPOS软件应用范围较为局限，主要在欧洲国家使用，也是以科研为主，而BERNESE软件可以商用，且提供源代码，使用较为广泛。图1中给出了BERNESE 5.0单点定位数据处理的简要流程，主要包括数据格式转换、钟差改正、误差模型改正、预处理和参数估计，除了得到测站坐标之外，还可以选择输出对流层、电离层、接收机钟差等参数的估计结果。

2 IGS精密星历

随着GPS定轨理论和技术的提高，轨道计算数学模型的完善，以及全球跟踪站数目的增多和跟踪站分布的改善，IGS确定GPS卫星轨道的精度有了明显的提高。目前，国际IGS服务局提供的事后精密卫星星历的精度已优于5 cm，精密卫星钟差的精度已达0.1 ns。其提供的精密卫星星历和卫星钟差产品包括：超快速产品（Ultra Rapid）、快速产品（Rapid）和最终产品（Final）3种，它们在精度、时延、更新率和采样率方面是不同的。如表1所示。

由表1知IGS给出的快速星历和最终星历在采样率和精度指标上均相同，那么快速星历和最终星历对静态精密单点定位精度的影响是否相同，在实际应用中是否需要等待最终产品解算精密单点定位，下面将用实例进行比较分析。

3 实例数据分析

本文选用北京CORS系统基准站的观测数据，分别选取超快速星历（实测部分）和最终星历，以及相对应的钟差改正文件，利用BERNESE 5.0软件进行精密单点定位计算，假设该站已知的精确坐标为真值，将两种单点定位结果分别与之求差，求得点位中误差，进而比较分析。

为了分析数据处理结果的统计特性，且避免误差偶然性，本文将全观测数据分为24个时段，分别使用两种精密星历进行单点定位计算。图2中给出了使用两种精密星历单点定位的点位误差，可以看出采用超快星历和最终星历的精度均在±0.06 m之内，大部分时段是在±0.03 m范围之内，14：00～20：00之间的误差相对较大，与广州地区活跃的电离层活动有关，两种结果相比较，使用最终星历的单点定位精度相对较高，但并不明显。

为了更加详细地比较两种精密星历对单点定位结果的影响，对两种精密星历定位结果的坐标分量分别求差，图3给出了X、Y、Z分量较差，可以看出坐标分量较差均在±0.02 m范围之内，这种差异对于城市工程测量来说影响并不算大，因此不必等到最终星历的，可以直接使用超快速星历进行单点定位，从而保证了精密单点定位技术在城市工程测量当中的可用性。

4 结语

目前精密单点定位在静态定位方面理论已经比较成熟，采用高精度GPS计算软件以后处理方式得到的定位结果已完全可以达到厘米级精度。本文分别选取超快速星历和最终星历两种精密星历文件，利用BERNESE 5.0软件进行计算，对全天24个时段的结果进行分析，可以看出，无论采用何种精密星历以及提供的钟差改正参数，解算结果均处于厘米级精度水平，两种测量结果相差甚微，完全可以满足城市工程测量的日常需要。随着美国GPS现代化的逐步完成，以及Galileo系统的正式运行，伪距码和多频观测值的增加，可以大大提高精密单点定位的精确性和可靠性，相信精密单点定位技术在城市测量中将会发挥更大的作用。

参考文献

[1] 施展，孟祥广，郭际明，等.GPS精密单点定位中对流层延迟模型改正法与参数估计法的比较[J].测绘通报，2009（6）.

[2] 曲伟菁，朱文耀，宋淑丽，等.三种对流层延迟改正模型精度评估[J].天文学报，2008（1）.

第5篇

关键词：GPS单点定位 城市工程测量 BERNESE 5.0 精密星历

中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-0-02

GPS相对定位技术，通过组成双差观测值消除接收机钟差、卫星钟差等公共误差及削弱对流层延迟、电离层延迟等相关性强的误差影响，来达到提高精度的目的，这种作业方式无需考虑复杂的误差模型，具有解算模型简单、定位精度高等优势。网络RTK的出现更是将差分GPS技术发挥到了极致，通过差分改正信息实现了高精度的实时动态定位，由于其方便、快捷、高效的作业技术方法，得到了快速的发展。我国各大城市、地区相继建立了各自的CORS系统。但是，这种网络RTK技术也存在着不足，如受到通讯网络、覆盖范围等条件的限制，城市工程测量中通常工期较紧、要求效率较高，当测区范围内需要少数控制点而CORS系统无法使用的时候，如果建立静态GPS控制网，则大大影响了作业效率，提高了作业成本。精密单点定位技术是利用载波相位观测值以及IGS等组织提供的精度卫星星历及钟差来进行高精度单点定位的方法，能够实现厘米定位精度，完全满足城市工程测量的需求。目前，在一些发达国家精密单点定位技术已经得到广泛的应用，在我国这项技术在生产实践中的应用相对较少。

为了实现GPS单点定位达到厘米级精度，必须解决如下关键问题：①在定位过程中需要同时采用相位和伪距观测值；②卫星轨道精度需达到厘米水平；③卫星钟差改正精度需达到纳秒量级；④需要考虑更精确的误差改正模型。实质上，卫星位置和卫星钟差是影响精密单点定位精度的重要因素。该文主要从IGS提供的各种精密星历和钟差改正相关产品着手，利用国际著名导航定位软件BERNESE 5.0进行计算，分析快速星历和最终星历以及不同采样间隔星历钟差产品对静态单点定位精度的影响，进而讨论GPS单点定位技术在城市工程测量中的应用。

1 BERNESE 5.0软件数据处理

到目前为止，国际上GPS高精度单点定位软件主要有美国喷气推进实验室的GIPSY软件、瑞士伯尔尼大学的BERNESE软件、德国地学研究中心的EPOS软件。

GIPSY软件只供科研使用，不供商用，且不提供源代码，EPOS软件应用范围较为局限，主要在欧洲国家使用，也是以科研为主，而BERNESE软件可以商用，且提供源代码，使用较为广泛。图1中给出了BERNESE 5.0单点定位数据处理的简要流程，主要包括数据格式转换、钟差改正、误差模型改正、预处理和参数估计，除了得到测站坐标之外，还可以选择输出对流层、电离层、接收机钟差等参数的估计结果。

2 IGS精密星历

随着GPS定轨理论和技术的提高，轨道计算数学模型的完善，以及全球跟踪站数目的增多和跟踪站分布的改善，IGS确定GPS卫星轨道的精度有了明显的提高。目前，国际IGS服务局提供的事后精密卫星星历的精度已优于5 cm，精密卫星钟差的精度已达0.1 ns。其提供的精密卫星星历和卫星钟差产品包括：超快速产品（Ultra Rapid）、快速产品（Rapid）和最终产品（Final）3种，它们在精度、时延、更新率和采样率方面是不同的。如表1所示。

由表1知IGS给出的快速星历和最终星历在采样率和精度指标上均相同，那么快速星历和最终星历对静态精密单点定位精度的影响是否相同，在实际应用中是否需要等待最终产品解算精密单点定位，下面将用实例进行比较分析。

3 实例数据分析

该文选用成都CORS系统基准站的观测数据，分别选取超快速星历（实测部分）和最终星历，以及相对应的钟差改正文件，利用BERNESE 5.0软件进行精密单点定位计算，假设该站已知的精确坐标为真值，将两种单点定位结果分别与之求差，求得点位中误差，进而比较分析。

为了分析数据处理结果的统计特性，且避免误差偶然性，该文将全观测数据分为24个时段，分别使用两种精密星历进行单点定位计算。

图2中给出了使用两种精密星历单点定位的点位误差，可以看出采用超快星历和最终星历的精度均在±0.06 m之内，大部分时段是在±0.03 m范围之内，14：00～20：00之间的误差相对较大，与广州地区活跃的电离层活动有关，两种结果相比较，使用最终星历的单点定位精度相对较高，但并不明显。

为了更加详细地比较两种精密星历对单点定位结果的影响，对两种精密星历定位结果的坐标分量分别求差，进一步分析X、Y、Z分量较差，可以得出坐标分量较差均在±0.02 m范围之内，这种差异对于城市工程测量来说影响并不算大，因此不必等到最终星历的，可以直接使用超快速星历进行单点定位，从而保证了精密单点定位技术在城市工程测量当中的可

用性。

4 结语

目前精密单点定位在静态定位方面理论已经比较成熟，采用高精度GPS计算软件以后处理方式得到的定位结果已完全可以达到厘米级精度。该文分别选取超快速星历和最终星历两种精密星历文件，利用BERNESE 5.0软件进行计算，对全天24个时段的结果进行分析，可以看出，无论采用何种精密星历以及提供的钟差改正参数，解算结果均处于厘米级精度水平，两种测量结果相差甚微，完全可以满足城市工程测量的日常需要。随着美国GPS现代化的逐步完成，以及Galileo系统的正式运行，伪距码和多频观测值的增加，可以大大提高精密单点定位的精确性和可靠性，相信精密单点定位技术在城市测量中将会发挥更大的作用。

参考文献

[1] 施展，孟祥广，郭际明，等.GPS精密单点定位中对流层延迟模型改正法与参数估计法的比较[J].测绘通报，2009（6）.

[2] 曲伟菁，朱文耀，宋淑丽，等.三种对流层延迟改正模型精度评估[J].天文学报，2008（1）.

第6篇

关键词：三坐标测量机，坐标系，检测，ZCR-CAD

 

三坐标测量机（CoordinateMeasuring Machining，简称CMM）是20世纪60年展起来的一种新型高效的精密测量仪器。它的出现，一方面是由于自动机床、数控机床高效率加工以及越来越多复杂形状零件加工需要有快速可靠的测量设备与之配套；另一方面是由于电子技术、计算机技术、数字控制技术以及精密加工技术的发展为三坐标测量机的产生提供了技术基础。目前，CMM在生产测试中得到了广泛应用，它几乎可以对生产中的所有三维复杂零件尺寸、形状和相互位置进行高准确度测量，成为现代工业检测和质量控制不可缺少的万能测量设备。

CMM在检测批量产品或单件产品时，通过编程可以提高测量速度，降低劳动强度。然而，在编程中坐标系的建立是后续测量的基础，建立了错误的坐标系将致测量错误的尺寸，因此建立一个正确的参考方向即坐标系是非常的关键和重要的，它直接影响测量速度和数据精度。1 测量系统的组成

本文所用的数据化采集系统为CHXY-30-17-15CTJ型三坐标测量仪及相关软件，系统结构包括三坐标测量机、电气控制硬件系统、计算机以及测量软件等，有X、Y、Z三个运动方向。电气控制装置包括主控制单元、电机驱动电路、数据传送接口、电源和电源保护电路等。它与测量机和计算机连接，接收测量机的位置检测信号后传送给计算机。系统采用ZCR-CAD和Industry3DCam软件，完成各种三维空间曲面的数据测量和造型设计工作。

2 坐标系的建立

ZCR-CAD 提供有三种建坐标系方法，我们可以按照设计和加工基准来建立严格准确的工件坐标系，在工件坐标系下直接测量，与工件在测量台上的位置、方位完全无关。

2．1 3-2-1法

3-2-1法是最基本的建坐标方式，以平面元素为主要基准，适用于箱体类机加零件; 按照此方法确定一个坐标系，需要若干基准元素。典型的情况是：1、需要两个方向矢量作为工件坐标系的两个轴，第三个轴按右手法则自动算出。2、需要1-3个坐标点，确定工件坐标系的原点（3个分量）。在建坐标系的对话框上（图1），相应地用第一轴、第二轴、原点(X，Y，Z) 对应于各个基准元素的选择操作。

典型的建坐标系的过程分如下两个阶段：

第一阶段：为了在零件上建立三轴垂直的坐标系，测量机软件首先利用面元素确定第一轴，因为面元素的方向矢量始终是垂直于该平面的，当我们利用投影到该平面上的一条线来建立第二轴时，第一轴和第二轴就保证绝对是垂直的，这样测量机软件就建立了互相垂直的、符合直角坐标系原理的零件坐标系。具体方法如下：使第一轴选择框为选中态；从元素列表框或图形窗口选择元素，使其索引名自动填入到对应的编辑框中。硕士论文，检测。方法一：在对话框上选择。用鼠标双击列表框内的元素索引名，该元素即被填入到第一轴的编辑框内，表示该元素已被选上。方法二：CAD图形选取。将光标焦点从测量对话框移到CAD图形窗口；框选测量元素，看到表示选中的蓝色小框出现；光标焦点移回到测量对话框，点击选取“CAD”，即可看到元素索引名自动填入到第一轴编辑框内的结果。

第7篇

[关键词]高速铁路 精密测量 应用探讨

中图分类号：TF789 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）11-0058-01

一、引言

高速铁路以其输送能力大、速度快、安全性好、舒适方便等优点开始在我国进入了高速发展阶段。高速铁路设计时速高达200km/h～350km/h，运行目标是高安全性和高乘坐舒适性，任何一个小小的颠簸，都会给旅客列车带来严重的安全事故。因此，要求轨道结构必须具备高平顺度和高稳定性。而轨道具备高平顺性和高稳定性的条件，除轨道结构的合理外形尺寸、良好的材质和制造工艺外，轨道的高精度铺设是实现轨道初始高平顺性的保证。而这些必须依靠精密测量才能完成。

进入高铁时代的铁路测量，也随着高铁的要求发生了重大变革，由于高铁比普通铁路线路变得更直、曲线长度变得更长、隧道和桥梁的增加、轨道演变为无砟轨道测量、测量控制网的变化、沉降监控量测的高精度和持久性、测量工作时间的变化等等，给铁路建设维护中的精密工程测量带来很多新课题，测量的理论、方法、规范、仪器都需要革新和变化。

二、精密工程测量定义和特点

工程测量分为普通测量和精密测量，根据工程测量学的定义，精密工程测量主要是研究地球空间中具体几何实体的精密测量描绘和抽象几何实体的精密测量实现的理论、方法和技g。精密测量工作代表了现代测量工作的发展趋势，精度代表的范用很广泛.主要有相对精度和绝对精度之分。相对精度又分为两种，一种是一个观测量的精度与该观测量的比值，如果比值越小，那精度就越高，例如：边长的相对精度。精度的含义很广泛，随着技术的发展精度又在不断提高，只有确定精度范围和概念的时候才能在当下为精密测量下一个定义。那我们这就就采用一个普遍的定义，凡是采用一般的、通用的测量仪器和方法无法满足工程队测量或测设精度的要求时的测量.都可以叫做精密工程测量。因此，大型工程、特种工程不能与精密 程并列，但是，一些特种工程还是与精密测量有精密联系的。

三维工业测量、工程变形监测中有很多测量也属于精度测量，就精度而言，从工业的角度来看，在设备的安装 、检测和质量控制测量中，精度可能在计量级，如微米乃至纳米；在工程变形监测中，精度可以放在亚毫米级；在 程控制网建立中，精度可能在毫米级。一般隧道等横向贯穿的精度在厘米级，但其对精度测量的要求仍然很高，属于精密工程测量。精密工程测量的另一个特点是，它的可靠性要求也很高，包括：测量仪器的鉴定检核、测量标志的稳定 、测量方法的严密、测量方案的优选、观测量之间的相互检查控制，以及严格的数据处理和精确的测量监督等。精密工程测量按工程需要的精度可以分为：普通精密工程测量和特种精密工程测量。

三、高精度平面控制测量的精度标准

高速铁路工程测量的控制网，按施测阶段、施测目的及功能可分为勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。平面控制网应在框架控制网CP0基础上分CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ三级布设。按逐级控制原则布设的平面控制网，其设计的主要技术要求应符合相关的规定。常用的CPⅢ平面控制网要求为测量等级为一级，相邻点的相对中误差为1，采用自由测站边角交会的测量方法。

四、高速铁路高程控制测量

高程控制测量以线路水准基点控制网为起算基准，系统采用1985 国家高程基准。当个别地段无1985 国家高程基准的水准点时，可引用其它高程系统或以独立高程起算。但在全线高程测量贯通后，应消除断高，换算成1985 国家高程基准。有困难时亦应换算成全线统一的高程系统。

CPⅢ高程控制网也称轨道控制网，主要为高速铁路轨道施工、运行期维护提供高程基准。应在线下工程竣工且沉降和变形评估通过后施测。CPⅢ高程控制点与CPⅢ平面控制点共点，测量通常安排在CPⅢ平面控制网观测完成后进行。

CPⅢ高程控制网采用“精密水准”方法测量，它是介于二等水准和三等水准测量精度的一个等级，专用于CPⅢ高程测量。施测前应对全线的二等线路水准基点进行复测，构网联测测区内所有复测合格的二等线路水准基点。

在具备充分准备的条件下按下列要求实测测量：

（1）CPⅢ高程控制网的首次测量与平差计算，应该独立地进行两次。所谓“独立地进行两次”是指两次测量和平差计算应该在完全不同的两个时间段内进行。

（2）CPⅢ高程控制网采用“精密水准”方法观测，按照“后-前-前-后”或“前-后-后-前”的顺序测量。宜使用DS1及以上精度的电子水准仪及因瓦尺进行测量。

（3）应附合于二等线路水准基点，与测区内二等线路水准基点的联测时，采用独立往返精密水准测量的方法进行，每两公里联测一个线路水准基点，每一区段应至少与三个水准基点进行联测，形成检核。

（4）CPⅢ点与 CPⅢ点之间的水准路线，应该采用“中视法”或“矩形法”的水准路线形式，以保证每相邻的4个 CPⅢ点之间都构成一个闭合环。

（5）CPIII控制点水准测量应对相邻4个CPⅢ点所构成的水准闭合环进行环闭合差检核，相邻CPⅢ点的水准环闭合差不得大于1mm。

（6）区段之间衔接时，前后区段独立平差重叠点高程差值应≤±3mm。满足该条件后，后一区段CPⅢ网平差，应采用本区段联测的线路水准基点及重叠段前一区段连续1～2 对CPⅢ点高程成果进行约束平差。相邻CPIII点高差中误差不应大于±0.5mm。

（7）CPⅢ高程传递测量

当桥面与地面间高差大于3m，线路水准基点高程直接传递到桥面CPⅢ控制点上困难时，应选择桥面与地面间高差较小的地方采用不量仪器高和棱镜高的中间设站三角高程测量法传递高程，且要求变换仪器高观测2次，每次要求手工观测4个测回。两组高差较差不应大于2mm，满足限差要求后，取两组高差平均值作为传递高差。

五、总结

高速铁路是我国的百年重大工程，是我国发展的必备基础设施，为了保证高速铁路的安全稳定实施和运营，必须有在施工过程中保证铁路按照设计图计划实施。在施工过程中建立的高精度CPⅢ控制网是常用的控制网，在实际操作过程中，必须按照规范进行建立控制网，才能保证施工项目的正常运行。

参考文献

[1] 卢建康.高速铁路精密工程测量技术体系的建立及特点.铁道标准设计，2010（z1）： 70-73.

[2] 左广恒.高速铁路测量控制体系建设与常见问题分析.城市建设理论研究（电子版）， 2012（10）.

[3] 苏志华，周春柏，刘晚霞.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析[J].测绘通报. 2012（03）

第8篇

论文摘要：现代数控机床集合了电子计算机、伺服系统、自动控制系统、精密测量系统及新型机构等先进技术，能够加工形状复杂、精密、小批量零件，并且具有加工精度高、生产效率高、适应性强等特点。随着我国制造业的快速发展，数控机床在机械制造业已得到广泛应用，且对数控机床的精度要求也越来越高。如何检测数控机床的精度，正成为各行业用户在验收与维护数控机床时非常关注的问题。

机床的精度主要包括机床的几何精度、机床的定位精度和机床的切削精度。现根据我在日常工作中所积累的经验，就这些精度的检测项目、检测方法及注意事项进行综合的说明。

1 数控机床的几何精度

数控机床的几何精度反映机床的关键机械零部件（如床身、溜板、立柱、主轴箱等）的几何形状误差及其组装后的几何形状误差，包括工作台面的平面度、各坐标方向上移动的相互垂直度、工作台面X、Y坐标方向上移动的平行度、主轴孔的径向圆跳动、主轴轴向的窜动、主轴箱沿z坐标轴心线方向移动时的主轴线平行度、主轴在z轴坐标方向移动的直线度和主轴回转轴心线对工作台面的垂直度等。

常用检测工具有精密水平尺、精密方箱、千分表或测微表、直角仪、平尺、高精度主轴芯棒及千分表杆磁力座等。

1.1 检测方法：

数控机床的几何精度的检测方法与普通机床的类似，检测要求较普通机床的要高。

1.2 检测时的注意事项：

（1） 检测时，机床的基座应已完全固化。（2） 检测时要尽量减小检测工具与检测方法的误差。（3） 应按照相关的国家标准，先接通机床电源对机床进行预热，并让沿机床各坐标轴往复运动数次，使主轴以中速运行数分钟后再进行。（4） 数控机床几何精度一般比普通机床高。普通机床用的检具、量具，往往因自身精度低，满足不了检测要求。且所用检测工具的精度等级要比被测的几何精度高一级。（5） 几何精度必须在机床精调试后一次完成，不得调一项测一项，因为有些几何精度是相互联系与影响的。（6） 对大型数控机床还应实施负荷试验，以检验机床是否达到设计承载能力；在负荷状态下各机构是否正常工作；机床的工作平稳性、准确性、可靠性是否达标。

另外，在负荷试验前后，均应检验机床的几何精度。有关工作精度的试验应于负荷试验后完成。

2 数控机床的定位精度

数控机床的定位精度，是指所测机床运动部件在数控系统控制下运动时所能达到的位置精度。该精度与机床的几何精度一样，会对机床切削精度产生重要影响，特别会影响到孔隙加工时的孔距误差。

目前通常采用的数控机床位置精度标准是ISO230-2标准和国标GB10931-89。

测量直线运动的检测工具有：标准长度刻线尺、成组块规、测微仪、光学读数显微镜及双频激光干涉仪等。标准长度测量以双频激光干涉仪的测量结果为准。回转运动检测工具有360齿精密分度的标准转台或角度多面体、高精度圆光栅和平行光管等。目前通用的检测仪为双频激光干涉仪。

2.1 检测方法（用双频激光干涉仪时）

（1）安装与调节双频激光干涉仪。

（2）预热激光仪，然后输入测量参数。

（3）在机床处于运动状态下对机床的定位精度进行测量。

（4）输出数据处理结果。

2.2 检测时的注意事项：

（1）仪器在使用前应精确校正。

（2）螺距误差补偿，应在机床几何精度调整结束后再进行，以减少几何精度对定位精度的影响。

（3）进行螺距误差补偿时应使用高精度的检测仪器（如激光干涉仪），以便先测量再补偿，补偿后还应再测量，并应按相应的分析标准（VDI3441、JIS6330或GB10931-89）对测量数据进行分析，直到达到机床的定位精度要求。

（4）机床的螺距误差补偿方式包括线性轴补偿和旋转轴补偿这两种方式，可对直线轴和旋转工作台的定位精度分别补偿。

3 切削精度

检查机床切削精度的检查，是在切削加工条件下对机床几何精度和定位精度的综合检查，包括单项加工精度检查和所加工的铸铁试样的精度检查（硬质合金刀具按标准切削用量切削）。检查项目一般包括：镗孔尺寸精度及表面粗糙度、镗孔的形状及孔距精度、端铣刀铣平面的精度、侧面铣刀铣侧面的直线精度、侧面铣刀铣侧面的圆度精度、旋转轴转900侧面铣刀铣削的直角精度、两轴联动精度等。

参考文献

［1］何龙著.数控设备调试与维护［M］.重庆：西南交通大学出版社，2006，（8）.

第9篇

测控技术与仪器专业主要课程 精密机械与仪器设计、精密机械制造工程、模拟电子技术基础、数字电子技术基础，微型计算机原理与应用、控制工程基础、信号分析与处理、精密测控与系统等。

测控技术与仪器专业主干学科：光学工程、仪器科学与技术。

测控技术与仪器专业主要实践性环节：包括军训、金工、电工、电子实习，认识实习，生产实习，社会实践，课程设计，毕业设计(论文)等。

测控技术与仪器专业培养要求 毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1. 具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;

2. 较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括机械学、电工电子学、光学、传感器技术、测量与控制、市场经济及企业管理等基础知识;

3. 掌握光、机、电、计算机相结合的当代测控技术和实验研究能力，具有现代测控系统与仪器的设计、开发能力;

4. 具有较强的外语应用能力;

5. 具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。

测控技术与仪器专业就业方向 本专业学生毕业后可在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的工作。

从事行业：

毕业后主要在仪器、电子技术、新能源等行业工作，大致如下：

1、仪器仪表/工业自动化;

2、电子技术/半导体/集成电路;

3、新能源;

4、计算机软件;

5、机械/设备/重工;

6、石油/化工/矿产/地质;

7、其他行业;

8、环保。

从事岗位：

毕业后主要从事仪表工程、硬件工程、电气工程等工作，大致如下：

1、仪表工程师;

2、硬件工程师;

3、销售工程师;

4、电气工程师;

5、嵌入式软件工程师;

6、区域销售经理;

7、技术支持工程师;

第10篇

【关键词】激光扫描；露天矿；测量

一、三维激光扫描技术的特点

三维激光扫描技术与传统测量技术相比具有如下一些特点：

（1）非接触测量

三维激光扫描技术采用非接触扫描目标的方式进行测量，无需反射棱镜，对扫描目标物体不需进行任何表面处理，直接采集物体表面的三维数据，所采集的数据完全真实可靠。可以用于解决危险目标、环境（或柔性目标）及人员难以企及的情况，具有传统测量方式难以完成的技术优势。

（2）数据采样率高

目前，采用脉冲激光或时间激光的三维激光扫描仪采样点速率可达到数千点，秒.而采用相位激光方法测量的三维激光扫描仪甚至可以达到数十万点/秒。可见采样速率是传统测量方式难以比拟的。

（3）主动发射扫描光源

三维激光扫描技术采用主动发射扫描光源（激光），通过探测自身发射的激光回波信号来获取目标物体的数据信息，因此在扫描过程中，可以实现不受扫描环境的时间和空间的约束。

（4）高分辨率、高精度

三维激光扫描技术可以快速、高精度获取海量点云数据，可以对扫描目标进行高密度的三维数据采集，从而达到高分辨率的目的。

（5）数字化采集，兼容性好

三维激光扫描技术所采集的数据是直接获取的数字信号，具有全数字特征，易于后期处理及输出。用户界面友好的后处理软件能够与其它常用软件进行数据交换及共享。

（6）可与外置数码相机、GPs系统配合使用

这些功能大大扩展了三维激光扫描技术的使用范围，对信息的获取更加全面、准确。外置数码相机的使用，增强色彩色信息的采集，使扫描获取的目标信息更加全面。GPS定位系统的应用，使得三维激光扫描技术的应用范围更加广泛，与工程的结合更加紧密。近一步提高测量数据的准确性。

（7）结构紧凑、防护能力强适合野外使用

日前常用的扫描设备一般具有体积小、重量轻、防水、防潮，对使用条件要求不高，环境适应能力强，适于野外使用。

二、扫描技术于金属矿中的应用

1、设计扫描方案和获取数据

基于黑色露天炭的反射率只有10～15%，其最大的测距只有450m，所以要分多站架设仪器。经考察，确定在视野比较开阔的6个地方架立仪器对矿区进行激光扫描，每个测站分别采用近距离标准测量和远距离精密测量两种模式，标准模式一周用时4min，精密测量模式一周用时12.5min。把整个矿区测完大约只要2.5h，若是两台全站仪则至少需要两天的时间才能测完，可见3D扫描仪的速度有多快。

2、处理数据和建立三维模型

（1）平滑扫描数据。均匀化点与点之间的距离，使得测量距离的误差变小；平滑分为连续和不连续表面平滑两种，不连续的表面是在较远的距离上有前景的数据和对象，而连续的表面是指其所有的点都处于其上面的平面；因此，树和灯柱等适合用不连续平滑，而墙则更适合是连续平滑。

（2）过滤数据。用孤点过滤，其中过滤点的间隔菜单会有提示，在通常情况下我们都是选取2m，也就是，假如在一个点的方圆2m之内不存在其他的点，则将会被过滤掉；接着，进行最小间隔的过滤，在实际中，考虑到金属矿上所要求的精度，20cm，则意味着两点的距离最小要求在20cm。在软件的过滤选项中，其实还有很多的内容，我们在操作的时候，可以根据实际的情况和自己的需要进行选择。其后，再进行数据的修剪，把那些没用的点全都删除掉，最后进行孤点的过滤，形成彩色的点阵图。

（3）平面三角化点云。在进行三角化的时候，要注意确定三角网的最小角和最大边，控制TTN 的精度和结构。在进行建立表面模型的时候，有球面三角化和平面三角化两种形式，平面三角化就是于X—Y平面中创建三角网，就是用于创建激光扫描点的二维三角网；然而，对于带有复杂结构的单个扫描数据，则采用球面三角化比较适合。上述就是一个站上模型的建立过程，多站激光扫描数据需要经过坐标登记和坐标纠正后，才能建立多测站的整个测区的统一模型。

3、坐标的登记以及坐标的纠正

基于当次激光扫描的是指测站不是在已知点上进行的，所以，被扫描出来的一幅扫描点云图的坐标系是任意的，利用它不能够直接的建立整个露天矿测区的模型，精确的将多幅点云图纳入到统一的坐标系，这样一种方法我们将它称之为坐标的匹配。

坐标的纠正，是把点云纳入至地面测量坐标系统的方法。其的操作过程是，与扫描区域附近或扫描区域之中的控制点设置标靶，进而使得相邻的激光扫描点云图上有3个以上的控制点标靶，通过对控制点进行的强制符合，就可以将相邻的扫描点云图统一至相同的一个特定坐标系之中，这被称之为全局方式的坐标纠正，这样可以有效的防止在进行坐标转换时的坐标转换误差的积累。而球形标靶，则是利用反射率比较高的材料做成的圆球，将其置于控制点之上，其球心可以通过矿山测量的坐标得到，在进行测量时，每个激光扫描站至少要扫描到两个以上的标靶球，在计算出标靶球的扫描坐标之后，按照三维坐标转换对其进行纠正。

4、挖矿体积的测量原理

对矿体的体积量的计算，其原理非常简单。举个比较简单的例子，有一个碗壁很薄的碗，我们想知道它的容量，我们先给碗盛满水，则碗身与水面所围成的体积就是该碗的容量。这是，一个人喝了一部分的水，问这人喝了多少水？其实就会喝水的前后碗体本身和水面围成的体积。而矿的每月挖方量的原理也是如此，就是本月与前个月矿体表面围成的体积。

5、金属矿开采量的计算的应用

为了方便，将修剪、过滤和平滑统为修剪，而且每一次的测量全都进行了6站激光扫描。经过2种处理方法形成总点云，可以先坐标纠正后修剪，也可以先修剪后坐标纠正。每一个模型都可以计算“表面围成的体积”，被计算处理的体积是相对于基准面矿体范围内的体积。

三、结语

综上所述，应用全数字三维激光扫描技术来开展露天矿山测量工作，明显优于传统的矿山测量技术，为我们提供了可靠、快捷、方便、安全的技术解决方案，是目前露天矿山地质测量中最有效、最快捷、最经济、最安全的技术手段，它必将在露天矿山测量中得到广泛的应用。

参考文献：

[1]夏永华，三维激光探测技术在采空区测量中的应用与实践[期刊论文]-金属矿山 ，2009

第11篇

关键词：高速铁路精密工程测量技术标准精度指标控制网

中图分类号：U238 文献标识码：A 文章编号：

Abstract: This paper respectively from the high-speed railway precision engineering index, measuring accuracy and control network in the two aspects of technology, precise engineering surveying for high-speed rail in the issues related to the establishment and application of process involved are analyzed and researched, hope can cause particular concern and attention of all staff.

Keywords: network standard measurement precision indexes of engineering control of high-speed railway

中图分类号：U212.24 文献标识码：A文章编号：

出行旅客对于交通工具的选择不单单考虑到交通的方便与快捷，同时也将出行过程中的舒适性作为关键的衡量指标之一。特别是对于日益发展起来的高速铁路而言，列车运行的稳定、可靠、与舒适在很大程度上取决于高速铁路轨道的平顺性。为此，工程作业中往往将需要对相关的指标进行衡量，以保障其质量的稳定。这也正是构建高速铁路精密工程测量技术标准的关键所在。本文分别从精度指标以及控制网布设这两点入手，对其展开详细简要分析与说明。

1、高速铁路精密工程测量精度指标

相关实践研究证实：在构建高速铁路精密工程测量技术标准的过程当中，最关键，同时也是首先需要解决的问题在于——对平面控制网、以及高程控制网精度要求的确定。通过此种方式，将高速铁路的施工控制在合理范围内，以保障后期运行的安全与稳定。同时，相较于常规意义上的铁路测量作业，高速铁路精密工程测量技术标准有着更强的系统性与精度性。因此，精度指标在选择与确定中，需要重点关注以下几个方面的问题：

1.1 平面控制测量基准指标的选择

选择平面控制测量基准指标的目的在于：为控制网平差计算提供初始数据支持。考虑到高速铁路对工程测量精度指标的严格要求，因此需要保障实际施工中基本尺度的统一性（主要是指现场测定数据与坐标反算边长数值的一致性）。当中，需要注意以下两个方面的问题：

1.1.1 高斯投影边长变形指标

高斯投影边长变形指标以地球曲面的椭圆形态为依据，在曲面几何图形投影至平面的过程当中，产生变形是在所难免的。在测量学研究视角下，高斯投影边长变形指标的计算方式为：

[测量边中点与中央子午线间隔距离²（单位：km）/2*地球曲率半径²（单位：km）]*测量边长（m）

1.1.2 高程投影边长变形指标

在将高程投影面作为参考椭圆体面的状态下，参考椭圆体面所接收到的地面测量边长投影也同样会产生一定的变形，这即所谓的高程投影边长变形。该指标的计算方式为：

[测量边平均高程（单位：m）－投影面高程（单位：m）]/地球曲率半径（单位：km）

由于过大的边长投影变形数值会对高速铁路施工及后期运行产生不良的影响，因此在工程测量中，必须针对边长投影变形构建独立的坐标系统。结合上述指标的计算方式，为充分保障高速铁路工程建设的相关要求，就需要按照如下指标加以控制：边长投影变形值≤10mm/km。

1.2 高程控制测量基准指标的选择

现阶段，全国性统一采纳的高程基准为1985年版国家高程基准。考虑到高速铁路在线路长度、线路跨越管线等方面的特殊性，也为了保障高速铁路自身与周边相关交叉建筑物在高程关系上测量的准确与可靠，高程控制测量基准指标同样需要以1985年版国家高程基准为准。对于个别无1985版国家高程基准水准点的施工区域，可采取独立高程进行计算。但需要注意的是：在高速铁路全线高程测量贯通后，需要及时进行消除断高处理，并对独立高程进行计算与转换。

2、高速铁路精密工程测量控制网布设

高速铁路运行的快速性要求轨道几何线性具备高精度特征，精度误差应当控制在±2mm范围内。为了充分保障高速铁路轨道与地下工程在空间位置、以及高程等基本尺寸方面的吻合性，就需要构建专门性的平面控制网。结合现阶段的实际情况来看，平面控制测量需要建立在三级控制网布设基础之上所展开。三级控制网主要包括：（1）CPⅠ：这一级控制网属于基础平面控制网，主要目的在于为高速铁路的勘测、施工、以及后期运营提供必要的基础性坐标基准。需要注意的一点是：由于该级控制网直接对后两级控制网运行产生影响，因此需要在控制网布设中，对其点位间距进行严格控制（宜控制在4.0km以内），以保障后续控制网具有绝对精度；（2）CPⅡ：这一级控制网属于线路控制网，主要目的在于为高速铁路的勘测、以及施工作业提供控制基准。该级控制网在布设中的点位间距应当控制在0.8km范围内。同时，该级控制网需要布设为导线网模式，达到降低单导线横向摆动误差的目的；（3）CPⅢ：这一级控制网属于轨道控制网，主要目的在于为高速铁路的轨道施工、以及后期运营提供控制基准。该级控制网在布设中的点位间距应当控制在0.06km范围之内。

3、结束语

高速铁路工程项目的建设质量在很大程度上取决于高速铁路精密工程测量技术标准的构建，当中对于铁路轨道的平顺性有着特殊且严格的要求。为此，本文针对高速铁路精密工程测量技术标准中的相关问题展开了深入研究与探讨，望能够引起同行工作者的特别关注与重视。

参考文献：

[1] 鲍峰,程效军,周德意等.Px平差法在特种精密工程测量中的应用[J].同济大学学报(自然科学版),2003,31(1):60-63.

第12篇

关键词：全站仪；三角高程；精度

中图分类号：O353文献标识码： A

引言

近几年全站仪在工程施工测量中的广泛应用，以及随着生产力和科学技术的发展，国民经济各部门和各学科对工程测量提出了新的要求。索佳NET05全站仪属于精密仪器中的代表，是一种集激光、计算机、微子通讯、精密机械加工等高精尖技术于一体的先进量仪器，自动化程度高、功能多、精度好。 高程测量方法主要有几何水准测量、三角高程测量、物理测量、GPS高程测量方法。三角高程测量方法是一种间接测量方法，通过观测的距离和角度，根据三角函数原理计算出两点之间的高差[1]。

本论文主要是利用索佳NET05全站仪，采用三角高程测量方法把矿区工业广场楼顶的水准原点，采用符合水准路线推算出地面点的高程。利用地面点的高程进行矿区周围采空区的地表岩层移动，通过分析得出地表变化规律明显，符合规程要求。

1 三角高程测量

1.1 三角高程测量原理

常见的三角高程测量方法有单向观测法、中间法和对向观测法[1,2]。下面具体来看一下三角高程测量原理。（如图1）

图1三角高程测量原理

（1）测定地面A、B两点间高差h，首先在A点安置仪器，在B点竖立标尺，量取仪器望远镜旋转轴中心I至地面点A的仪器高i，用望远镜十字丝的横丝照准B点标尺上的一点M，M至B点的垂直高度称为目标高v，测出倾斜视线与水平线间所夹的竖直角a，测出A、B两点间的水平距离为D，由图可得两点间的高差h为：

（1）

若A点的高程已知为，则B点高程为：

（2）

（2）若在A点安置全站仪，在B点安置棱镜，并分别量取仪器高和棱镜高，测得两点间斜距S与竖直角以计算两点间的高差，称光电测距三角高程测量，A、B两点间的高差可按下式计算：

（3）1.2 精度分析

（1）地球曲率对高差的影响

水准测量中地球曲率的影响可以在观测中使用前后视距相等来抵消。三角高程测量在一般情况下也可以将仪器设在两点等距离处进行观测，或在两点上分别安置仪器进行对向观测并计算各自所测得的高差取其平均值 [3,4]。高差计算公式如下：

（4）

式中：表示两点之间的高差

表示垂直角

表示大气遮光系数

表示地球曲率半径

（2）距离归算

实测距离与参考椭球面上边长s的关[5.6]

（5）

因式中项的数值很小，故未顾及与s之间的差异。

（3）精度分析

（6）

查阅相关文献可以得出，在不同的时间段进行单向高差观测，，，经过分析可以看出单向观测三角高程测量误差在短距离内，只与竖直角和距离有关系[7]。

2.工程案例分析

2.1水准路线布设及数据采集

本工程主要是在山东省枣庄某矿工业广场内部进行地表岩移观测，根据实际地形要求布设附合水准路线，A点在办公楼三楼的东侧楼顶，F点在工业广场配电室的楼顶，其他点在工业广成内部，具体如下图所示。在观测时记录下当时的温度和气压，观测时采用三角高程单向测法，用索佳NET05全站仪进行观测。（见图2附合水准路线布设图，表1为外业观测数据）

图2 附合水准路线布设

表1索佳NET05全站仪三角高程附合路线观测数据

2.2 计算过程

利用前面的三角高程测量理论，对索佳NET05全站仪所观测的数据将进行数据处理，得到各点的高程（见表2）

表2 索佳NET05全站仪计算各点的高程

此段附合水准路线高差闭合差为-0.0138m。三等水准测量允许的高差闭合差为：，该次水准测量的=19.6mm，而实测高差闭合差为-13.8mm，显然此次索佳NET05全站仪三角高程测量达到了三等水准测量要求。

3 岩移观测

监测线的起点高程根据以上计算得出，根据煤矿测量规程布设走向线自南向北，具体沉降变化趋势（见图3、4）

图3 走向线1沉降变化趋势图

图4 走向线1沉降累计柱形图

由于监测线1布设监测点的方向是自南向北的，走向线的沉降变化量在前半部分是逐渐增大的，在7号点达到最大值，之后是逐渐减小的。从下沉速度分析，可以看出最大期沉降速度出现在11期，从第十四期开始沉降速度出现了减小的趋势，说明下沉量比前几期小了，通过分析后面几期可以得出地表变化趋于稳定，具体的变化趋势符合采空区变化规律。

4.结论

（1）索佳NET05全站仪数据自动记录，可以消除了读数误差，角度观测值可以精确到0.5″；观测距离可以增加到了500m，节约了施工时间。

（2）本论文通过利用索佳NET05全站仪进行三角高程测量以及水准仪进行三等水准测量，对观测结果进行分析可以得出，索佳NET05仪器进行的三角高程测量可以满足三等水准测量的要求。

（3）通过工业广场周围的地表岩移观测分析，可以得出工业广场周围的采空区沉降规律明显，地表变化趋于稳定，符合采空区变化规律。

参考文献

[1] 程代忠,辛国,马耀昌.全站仪代替水准仪研究[J].人民长江.2006.11,37(11),13-15

[2] 许秀凤.全站仪对向观测法三角高程测量精度分析[J].江苏测绘.2001.03,24(1),26-28

[3] 靳海亮,赵常胜等.全站仪三角高程替代四等水准测量精度分析[J].辽宁工程技术大学校报.2005.10,23(5),606-608

[4] 张前勇,钱胜.全站仪水准法三角高程测量探讨[J].湖北民族学院学报.2007.03,25(1),42-45

[5] 何习平.全站仪中间法与水准测量比较[J].水电自动化与大坝监测.2004.08,28(4),37-39

第13篇

【关键词】定位 改正模型 精密单点定位 误差

一、引言

GPS技术的快速发展，使其在测量领域得到广泛的应用，GPS最初的定位方式主要采用相对定位，从码相对定位到RTK，GPS定位的精度在不断提高。相对定位是采用多台接收机联测，根据多台接收机测量的双差，来消除接收机公共误差，这些误差包括钟差何卫星钟差等，也包含消除其他方面的误差。这种方式的解算模型比较简单，并且定位精度也比较高，这主要是由于不需要考虑复杂的误差模型。但相对定位的方式中，至少有一台接收机置于已知站上连续观测，使其作业效率降低，另外，在一些测量地区由于条件限制，同步测量条件很难满足，当基准站与用户站的距离增加时，由于流层延迟、电离层延迟的影响，要达到预期的测量精度，就必须延长观测时间。绝对定位也称单点定位，单点定位方式早期也称为传统的单点定位方式，这种单点定位方式与精密定位不同，传统单点定位是利用码伪距观测值和卫星轨道参数误差以及卫星钟改正数误差，数据采集比较简单，用户只需在任意时刻用一台GPS接收机获得WGS284 坐标系中的三维坐标。精密单点定位（ Precise Point Positioning，PPP）技术是由美国喷气推进实验室的Zumberge 等人在1997年首先提出的。其基本思路是通过消除电离层延时的影响和观测方程中的地球自转参数，再根据给定卫星的轨道和精密钟差（可以由International GNSS Service，IGS组织提供），采用采用精密的观测模型，解算出精确坐标。

二、精密单点定位的主要误差

影响精密单点定位的精确度的提高主要由于其有效地消除或者减弱了误差，它消除误差的方法不同于传统的方式，由于精密单点定位是采用非差观测值，因此不能通过组成分观测值的方式消弱或者消除。所以精密单点定位需要采取另外的消除或者减弱误差的方法。影响精密单点定位的误差可以分为三类：（一）观察误差；（二）卫星误差；（三）传播误差。

三、误差改正模型

（一）观察误差的改正

观察误差主要是接收机钟差及接收机天线相位误差。接收机钟差是接收机的钟面时与GPS标准时间的差值。接收机钟差主要通过影响卫星位置和站星几何距离的计算来影响定位。由于接收机的钟差引起的卫星误差不同，只要估计好接收机的钟差就能消除卫星坐标计算的影响。

天线相位中心是指发射或者接收信号点，接收机天线相位误差是指天线相位中心与天线参考点之间的差值。天线相位中心的影响可以通过模型改正方法来消除。

地球自转改正。坐标参照系是随着地球自转而变化，如WGS-84属于地心地固坐标系，ITRF属于地固坐标系。卫星信号发射时刻和信号接收时刻所对应的地固系是不同的，所以在地固坐标系中计算卫星到接收机的几何距离时，就需要考虑地球自转的影响。地球自转引起的距离改正为：

其中分别表示观测站位置的三维坐标，分别表示卫星位置的三维坐标，是地球自转角速度，C是真空中光速。

该距离改正量对卫星坐标的改正采用IERS 标准中提出的改正方法。

地球固体潮改正。由于地球不是刚性物体，它在其他星球的引力作用下，地球表面在星球万有引力的作用下，使地球自转和公转时的周期与地心不一致，这就形成一种周期性的变形，这种现象称为地球固体潮。可在地球固体潮的作用下，观测站的坐标将会周期性地变化，在垂直方向上的最大位移可以达到80厘米。地球固体潮改正是为了消除这种影响，在相对定位中一般采用差分方式来消除，但在精密单点定位中不能采用差分方式，一般采用IERS 标准模型来改正。

（二）卫星误差的改正

卫星的误差主要包括卫星钟差和卫星轨道误差等。卫星钟差是指卫星钟的频率漂移引起的卫星钟时间与标准GPS时间的差值。卫星的钟差会影响卫星坐标与站星几何距离的计算，一般要保证该值不大于一微秒。其改正方法一般是事先估计其大小，再用观测方程来消除其影响。卫星轨道误差是指卫星星历中给出的或者报据卫星星历计算出的卫星位与真实的卫星位置之间的差值。目前对该误差的改正也采用内插法。卫星质量中心的坐标是精密星历给出的卫星坐标，但是卫星天线相位中心是指卫星发射信号的位置，这样就形成了误差，即卫星质心和卫星天线相位中心之间的偏差，这个变差就是卫星天线相位中心偏差。这个误差的改正方法类似接收机天线相位中心改正方法。

（三）传播误差的改正

在传播过程中，对流层延迟和电离层延迟等会引起传播误差。由于电磁波在电离层中传播的速度和路径会发生变化，因此利用信号传播时间和光速得到的距离观测值与信号源到接收机之间的真实几何距离就存在差异，这就引起了电离层延迟。目前用的比较的多的改正方法是采用国际电离层模型和Klobuchar模型。对于对流层延迟的改正模型主要有Hopfield模型、Saastanioinen模型和Black模型等。

在信号传播有关的误差中还有一类误差，那就是处于测站附近的反射物所反射的卫星信号进入接收机天线和直接来自卫星的信号产生干涉，从而引起误差，这个误差称为多路径效应误差。多路径效应误差改正方法一般要选择合适的地址测量，让天线地点尽量远离反射体，另外也可以通过小波分析等方法来消除这个误差。

四、结束语

精密单点定位技术的基本思路是从消除误差出发来提高测量精度，在GPS测量中，误差来自三个方面，与卫星相关的误差、与观察相关的误差和与传播相关误差。本文在分析精密单点定位原理的基础上，阐述了改正这些误差的思路和方法。

参考文献：

1. 邱中军，陈景平. 精密单点定位及其精度分析. 测绘工程， 2011（6）

第14篇

关键词：全球定位系统 车载终端 无线数据链路 电子地图

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）03-0148-01

1 引言

GPS系统自从建立以来，在测量、海空导航、车辆引行、导弹制导、精密定位、动态观测、时间传递、速度测量等方面，显示出强大功能及无比的优越性。它具有使用方便，观测简单，定位精度高，经济效益好等优点。随着城市建设在我国规模的扩大，车辆越来越多，交通管理和合理的调度、指挥和警察车辆安全管理已经成为在公安和交通系统中一个重要的问题。交通发展如GPS定位技术的出现为车辆导航和定位提供了特定的实时定位功能。通过GPS接收器允许司机知道他在任何时间的位置。通过车载电台将GPS定位信息传到指挥调度中心，调度指挥中心可以及时掌握每辆车的位置，并在大屏幕显示电子地图。

2 GPS基本概念

全球定位系统（GPS）是美国自1970年代以来，持续了20年耗资200亿美元，在1994年完成的，利用导航卫星测量和测距，在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位的新一代卫星导航与定位系统。这是阿波罗航天飞机登月计划后美国第三大太空工程。今天，全球定位系统已经成为一个最实际的，也是应用最广泛应用的全球精密导航、指挥和调度系统。

3 GPS技术特点

（1）定位精度高；（2）观测时间短；（3）测站间无须通视；（4）可提供三维坐标；（5）操作简便；（6）全天候作业；（7）功能多、应用广。

4 系统功能

系统主要功能有：（1）监控功能；（2）管理功能；（3）报警功能；（4）电子地图显示功能；（5）终端显示系统显示功能。

5 GPS车辆监控系统原理

安装在车辆上的GPS接收机根据接收到的卫星信息计算出车辆的当前位置，通信控制器从GPS接收机来提取所需的位置、速度和时间信息，结合车辆识别信息形成数据包，然后通过无线信道发送到控制中心。控制中心的主要接收站发送数据，并提取定位信息，主要根据汽车数量和组数的车辆，并在监控中心的电子地图显示。同时，在控制中心的系统管理员可以查询车辆的运行状态，根据汽车的数量合理调度车辆。

6 电子地图操作GIS

（1）根据监测目标、内容、性质、范围和其他需求分层，根据工厂，如公路、加油站、政府信息显示。

（2）缩放地图，使用矢量数字地图可以任意放大、缩小、移动，并能根据用户需要形成地图。

（3）属性查询，系统支持公路、地理、标记等多种查询方法，包括任何区域指定查询，指定的实体图形查询、数据库逻辑查询相关的数据项。提供用户指定的区域查询，例如查询根据地名、行政部门、用户查询等在指定区域屏幕上显示。

（4）层编辑器，系统提供了强大的图形编辑功能。可能有错误的输入或混乱的原始数据编辑，也可以修改图形、设计线条、色彩、符号、笔记等，还可以结合复杂地形建立拓扑关系，用户可以添加新的道路。

（5）自动漫游，在一个移动的车辆可以更新屏幕窗口，可以将监控目标在某一窗口显示，实现自动跟踪和实时监控。

（6）测量：可以测量地图上任意两点间的距离和任意多边形区域的面积。

7 车载GPS智能终端系统

交通信息采集部分，包括车辆调度控制、电子收费系统和交通信息服务。这要求参与车载终端每个部分参与交通信息采集，需要车载终端提供精确定位车辆信息和车辆运行状态信息。在车辆调度控制部分，车载终端作为接收机控制，负责接收其指挥调度信息中心的信息；电子收费系统需要车载终端和收费站完成支付交易；车载终端或交通信息服务平台给服务端接收司机和乘客请求。因此，车载终端是系统的重要组成部分。

8 结语

本文基于GPS车辆监控和调度系统研究，有效地解决了道路和车辆发生的问题数量，在GPS卫星定位技术、无线数据通信平台的帮助下，巴士公司、出租车公司、长途客运公司得到了全面的信息，系统运营商实现了更加健壮的管理模式。同时提供了高效的操作效率，减少空载运行和交通拥堵现象，同时可以提高汽车防盗，提升了综合安全性能。

参考文献

[1]陆建，王炜.城市出租车拥有量确定方法[J].交通运输工程学报，2004.

第15篇

基金项目：陕西省教育厅科学研究项目：高采样率GPS动态精密定位技术在地震监测中的应用研究（2010JK671）。

1 引言

GNSS精密定位技术是地球动力学研究的重要技术手段，近年来随着高采样率GNSS技术的发展，GNSS地震学日益成为国内外研究的热点。GNSS精密定位主要有双差定位模式和非差精密单点定位（PPP）模式，双差模式需要同时解算至少两个测站的GNSS观测数据，大多用于坐标框架或测量控制网的建立，PPP模式只需对单个测站的GNSS观测数据进行处理，因而更适于震源分析以及建立地震监测预警系统[1，2]。本文首先介绍Bernese软件的PPP数据处理流程，然后利用Bernese软件对2003年12月22日美国加州地震时的高采样率GPS观测数据进行了PPP解算，成功获得了测站形变和地震波信号。

2 Bernese及其PPP数据处理

Bernese是瑞士波尔尼大学研制的国际著名的GNSS精密定位定轨软件[2，3]，该软件支持精密星历和多种GNSS卫星系统（新版V5.3支持GPS、GLONASS、Galileo、Beidou），支持动态+静态定位，支持单差+双差模式，具有目前所知的几乎所有的GNSS定位定功能，其界面友好、易学易用，目前在全球众多单位拥有上千家注册用户。Bernese PPP事后数据处理流程为：首先准备GNSS观测数据和卫星精密星历以及精密卫星钟差改正、地球自转参数、卫星健康状况、天线相位改正等数据文件；随后建立项目并进行数据平滑RNXSMT及RINEX数据转换RXOBV3、卫星钟数据格式转换RNXCLK、地球自转参数格式转换POLUPD、卫星轨道数据转换PRETAB、标准轨道生成ORBGEN、接收机钟配准及标定不良伪距数据CODSPP、双频伪距及相位数据预处理MAUPRP；最后进行参数解算GPSEST（为了提高解算精度，建议先运行一次GPSEST并输出残差，然后对残差统计RESRMS并标定不良数据SATMRK，标定之后再运行一次GPSEST）。

3 GNSS地震监测数据处理

UTC时间2003年12月12日19时16分，美国加州圣西蒙San Simeon地区发生里氏6.5级地震，附近的1Hz采样的GPS观测站（如crbt、lows、pomm、pin1、trak等）受到了不同程度的地震影响，为GPS地震监测研究提供了数据条件。本文使用IGS的事后精密星历以及300秒间隔的精密星钟改正文件，采用无电离层影响的线性组合观测值，用Bernese对上述测站进行了PPP数据处理，变形较大的几个站的N-E坐标序列如下图1所示。

由图1可见，BernesePPP技术不仅能得到明显的震时测站形变和地震波信号，更可以对比得到不同测站的起震时间差异，这些信息无疑为震源交回、地震波分析提供了重要资料。

5 结论和建议

本文利用Bernese软件，基于PPP解算模式，成功获得了2003年12月12日美国加州圣西蒙地震时的1Hz采样GPS测站的地表位移。Bernese软件功能强大、易学易用、支持多种GNSS卫星系统，必将成为GNSS地震学研究的重要工具。

参考文献

[1] 程羲.高采样率GPS动态精密定位数据处理及其用研究[D].西安科技大学，硕士毕业论文，2013。

[2]方荣新，施闯，辜声峰. 基于PPP动态定位技术的同震地表形变分析[J].武汉大学学报-信息科学版.2009，Vol.34（11）：1341-1344

[3]周星.基于GAMITTRACK和BernesePPP的地震监测比较[J].测绘信息工程2010，Vol.35（2）：19-20.