目前我國在進行精密工程測量和大地測量時已較多使用GPS定位技術,但需花費較長時間且精度較差。歐美大地儀器設備中國有限公司獨家代理的美國AGI公司的3D Tracker實時變形監測系統基于GPS監測大型建筑或自然界景觀的運動,可以做到實時測量,且精度達到毫米級。2009年3月30日-4月3日,歐美大地公司聯合美國AGI公司,針對3D Tracker 系統實時監測精度和24小時測量精度進行了驗證。
3D-Tracker系統是特別為固定建筑物,如橋梁、大壩、石油平臺和大型建筑物而設計的,也可以用來監測自然景觀,如火山,滑坡和地面沉降等。該系統中應用了載波相位雙差分和自定義的卡爾曼濾波技術,即三差量測算法。這一算法嵌入到3D Tracker軟件中,接收來自于大壩上或其他目標建筑物上的GPS接收器發送回的原始數據。
本次演示在南京水利科學研究院土工所進行,GPS天線等安裝在土工所6樓樓頂。系統于3月30日進行調試運行,經過三天的穩定,于4月3日正式進行實時精度演示。下午15:51,先通過可調支座給定GPS2天線East方向40mm的位移值,幾乎在調整的瞬時3D Tracker系統得到關于這次水平位移的測量值。在下午16:12,通過可調支座設定了一個垂直(UP)方向的40mm位移,同樣幾乎在調整的瞬時3D Tracker系統得到關于這次垂直位移的測量值。
利用3D Tracker軟件分析上述測量值,得到了以下結論:
a) 3D Tracker GPS 系統24h觀測結果,水平位移精度達到1-2mm、垂直精度達到1-2mm;
b) 3D Tracker GPS 系統實時觀測結果,水平位移精度達到2-4mm、垂直精度達到2-4mm。
c) 3D Tracker 系統可以通過設定Q值,同時獲得長期測量精度保證和實時變形監測結果。
上述結論證明3D-Tracker系統不僅能夠實現實時變形監測,且精度達到毫米級。
歐美大地儀器設備中國有限公司獨家代理美國AGI 公司3D Tracker 軟件,詳細的技術資料可以通過 http://www.epccn.com/productinfo362.html 查詢或電話咨詢各辦事處。
圖1 GPS天線安裝情況 圖2 GPS接收機、UPS及運行3D Tracker軟件的PC
圖4 水平位移調整前 圖5 水平位移調整后
圖6 水平位移調整后誤差和誤差評估窗口 圖7 水平位移調整后實時位移窗口
圖8 垂直位移調整前 圖9 垂直位移調整后
圖10 垂直位移調整后實時位移窗口 圖11垂直位移調整后誤差和誤差評估窗口