轨道交通线路控制测量技术研究

信息技术　轨道交通线路控制测量技术研究　左佳　曹欧　（武汉市测绘研究院　武汉４３００２２）　摘要：本文以武汉桌轨道交通工程潮量为背景，撂讨了ｊ！毛路控制测量的技术思路，分析了ｇｐｓ观测流程，内业解算流程和评定思路。　关键词：ＧＰＳ　轨道交通　控制测量　精度　中图分类号：ＴＢ２２　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—３　７　９１（２０１　２）０６（ｂ）一０００４—０２　随着社会的高速发展，测绘技术也得　计算和研究提供资料和参考。（３）视野开阔。　相对稳定。控制点分布均匀，相邻边长之比　到了广泛的应用，尤其是ＧＰＳ￣Ｉ］绘技术，己　ＧＰＳ网点一般应设在视野开阔和容易到达　小于０．５。　经用于轨道工程建设的方方面面。从首级　的地方，一般确保测站点仰角１５。以上区域　（１）ＧＰＳ坐标系统及起算依据。　控制到轨道线路的施工放样，ＧＰＳ技术都发　周围无明显的遮挡物。若需用此点按常规　ＧＰＳ￣］量采用坐标系为武汉城市坐标　挥着重要的作用。在轨道交通工程中首先　方法联测或扩展控制网时，应注意满足网　系（参考１　９５４北京坐标系转换）。　引入ＧＰＳ的是控制测量。　点之间通视的通视条件（图１）。　１　９５４年北京坐标系为北京５４椭球。　（２）ＧＰＳ控制网的主要技术指标：（表１）。　１　ＧＰＳ网布设原则与施测流程　ＧＰＳ控制网布网设计，必须依甲方要求　２工程概况与ＧＰ￥点的布设实施　某轨道交通工程是贯穿武昌中南至东北　３　ＧＰＳ观测　按ＧＰＳ测量规范实施。其设计的一般原则有　城区的重要通道。该线路工程全长１６．３ｋｍ。本　３．１使用仪器　以下几点。　工程基础平面控制采用ＧＰＳ￣Ｉ］量，按照《城　使用Ｔｒｉｍｂｌｅ　Ｒ６双频ＧＰＳ接收机ｌ０台　（１）图形闭合。即ＧＰｓ控制网网一般应有　市轨道交通工程测量规范》（ＧＢ　５０３０８—　套，进行ＧＰＳ网野外数据采集。　足够的独立观测边构成闭合图形，以增强　２００８）中卫星定位控制网测量标准实施。以　３．２观测方式　图形自身强度和增加平差检核条件，以提　城市Ｃ级卫星定位控制点ｃ２１　３、Ｃ２ｌ　９、　为了提高ＧＰＳ观测的精度与可靠性，　高观测质量，即必须有足够的闭合环。（２）有　Ｃ２１４、Ｃｌ４５、Ｃ２６０、Ｃ１　３４、Ｃ１４３、Ｃ１　３　５、　ＧＰＳ点间应构成一定数量的由ＧＰＳ独立基　必要的一定数量的点位重合，以方便由已　Ｃ１２４、Ｃ２１８等１０点，作为平面控制网起算依　线构成的非同步闭合环，使ＧＰＳ网有足够的　知点推算待测点。ＧＰＳ网站点应与原有地面　据。　、　多余观测。考虑到杭工程桥控制网的精度　已知控制网点有足够的重合，并力求重合　轨道交通平面控制网由两个等级组　要求与用途，计划平均每点设站率Ｎ≥３，尽　点在整个控制网中均匀分布，以便可靠地　成，一等为卫星定位控制网，二等为精密导　量增加多余观测基线，使得每条基线得到　确定ＧＰＳ网与地面网之间的转换参数。网点　线网，并分级布设。本次工程设计ＧＰＳ网的　充分检核，提高整网的可靠性　还应与一定的水准点重合，或在网中布设　精度为一等，结合本工程的具体情况，沿线　定密度的水准点，以便为大地水准面的　路走向布设ＧＰＳ点，ＧＰＳ网采用边连式，组　４　ＧＰＳ内业解算　一成网中的基线有一定数量的多余观测，以　４．１数据后处理　增强成果的可靠，取Ｃ２ｌ　３、Ｃ２１９、Ｃ２１　４、　卫星定位控制网基线解算采用卫星广　Ｃ１４５、Ｃ２６０、Ｃｌ３４、Ｃｌ４３、Ｃ１３５、Ｃｌ２４、Ｃ２１８　播星历坐标值作为基线解的起算数据，利　等１０点作为ＧＰＳ控制网的起算点，以取得了　用商用软件ＴＧＯ进行。数据预处理基线全　可靠的坐标转换参数。　部采用双差固定解作为最终结果，其结果　根据线路情况，ＧＰＳ首级网拟采用带状　中基线长度中误差输出值不应超过２　ｏ。全　大地四边形锁的形式来布设，保证点对点　部外业观测数据均应经同步环、独立环及　之间能够相互通视，点位选设时避免了各　复测基线检核。　ｒ＿—　———————＿＝－　种电磁波对ＧＰＳ卫星信号的干扰、以及因施　工的影响而产生点位的变动。共计测设ＧＰＳ　控制点２０点。确保控制点均选择在施工红　线之外且满足通视要求，并保持控制点的　ＥＴ＝、／口　＋（６　）　式中：ｏ为标准差，即基线向量的弦长　中误差（ｍｍ）；ａ为固定误差（ｍｍ）；ｂ为比例误　表１　平均　边长　（ｋｍ）　２　最弱点的点位　相邻点的相对　中误差（ｍｎ）　点位中误差　（ｍｍ）　±１２　±１０　最弱边的　与现有城市控　不同线路控制　相对中误　制点的坐标较　网重合点坐标　差　差（ａｍ）ｒ　较差（ｍｍ）　ｌ／１０００００　≤５０　≤２５　表２　表３　表４　平均边长（ｋｉｎ）　图１　ＧＰＳ实测流程图　１．３　最弱点点位　中误差（ｍｍ）　士４．２　相邻点的相对　点位中误差（ｍｍ）　±６．３　最弱边　相对中误差　ｌ／６８９ｏ００　４　科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　信息技术　表５　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　２０１　２　…ＮＯ．１　７皿圆　在通过基线检验的基础上，选取ｌ　５ｌ条　基线组成三维ＧＰＳ向量网，进行ＷＧＳ－８４椭　球基准下的三维无约束平差（表３）。　以上平差结果表明，本次ＧＰＳ控制网具　有较高的内部符合精度，观测值不含有明显　粗差，基线向量解所确定的协方差阵相互间　的比例关系合理，可以作进一步的数据处理。　５．５二维约束平差　在三维无约束平差基础上，以２００６年测　设的城市Ｃ级控制点６点（Ｃ２１　９、Ｃ２ｌ　３、　Ｃ１４５、Ｃ１４８、Ｃ１　３０、ＤＨ（ＷＨＣＯＲＳ基准站）、　与原控制点的坐标较差（单位：ｍｍ）　点名（号）　方案１较差　方案２较差　方案３较差　方案４较差　方案５较差　方案　６较差　ＧＳ０５　１　２　６　３　６　４　１１　ＧＳ０３　０　３　１３　３　２　ｌ３　３　３　３５　４　ｌ４　１５　３　１　１２　２　２　Ｃｌ３０　Ｃ１４５　固定点　固定点　固定点　固定点　７　固定点　固定点　７　３８　１２　１６　３　ｌ６　３８　６　７　２４　固定点　固定点　１１　１５　３　１６　３６　固定点　８　２　ｌ３　３７　固定点　ＤＨ　ＫＣ（ｗＨＣ０ＲＳ基准站））作固定点，对全网进　行高斯投影变换，进行了二维基线向量网　２１　ＷＨＫＣ　９　５　２１　８　２　２４　９　固定点　２０　１６　固定点　固定点　固定点　本次点号　ＧＳ　０３　ＧＳ　０５　原点号　ＧＰＳ１８—１　ＧＰＳＩ７　１７　４　２　２２　表７　ｄｘ　—０．１　０．５　的约束平差。其主要技术指标见表４。　５．６与前期工程控制网的对接　为了与轨道交通前期工程的衔接，本　次布设的卫星定位控制网重合了前期工程　ｄｙ　３．２　—１１．４　ｄｓ　３．２　１１．４　卫星定位控制点２点（ＧＳｌ７、ＧＳ１　８－１）。为了　便于优化选择，保证坐标系的一致，我们分　别采用了７种约束平差方案。平差结果与原　城市控制点较差。　通过（表５）数据，我们最终选择与原控　制点互差最小的方案１作为最终平差结果　（表６）。　符合精度良好，证明本次ＧＰＳ控制网与　差系数（１　Ｘ　ｌ０　）；ｄ为相邻点间的距离（ｋｍ）。　４．２网平差　与城市控制点和不同线路的重合点的坐标　较差大干表ｌ规定时，应对约束控制点和控　网平差计算采用Ｃ０ＳＡ４．０版ＧＰＳ数据　制方位角进行筛选，重新进行不同组合的　处理软件进行。将检核后的全部独立基线　约束平差。　构成闭合图形，以一个城市Ｃ级ＧＰＳ控制点　的现有ＷＧＳ一８４坐标系的三维坐标作为起　５　ＧＰＳ精度评定　算数据，进行全网ＷＧＳ－８４系的三维无约束　５．１基线解算　平差。基线向量改正数的绝对值应满足：　经数据预处理，控制网共获得有效基线　≤３ｏｒ；　Ａ　≤３ｃｒ；　≤３￣ｒ　前期工程控制网成果兼容一致，具有良好　的可靠性。　３３１条，基线向量解类型均为双差固定解。　参考文献　【１】中华人民共和国建设部，（ＧＢ　５０３０８－　２００８）．城市轨道交通工程测量规范【ｓ】．　中国建筑工业出版社，北京，２００８．　【２］中华人民共和国建设部，（ＣＪＪ８－９９）．城　市测量规范［Ｓ】．中国建筑工业出版社，　北京，１９９９．　在城市坐标系中进行约束平差及精度　５．２环闭合差统计　评定，并应输出坐标、基线向量改正数、基　（表２）。　线边长、方位角以及相关的中误差、相对点　５．３复测基线　位中误差的精度信息，转换参数及其精度　ＧＰＳ控制网共有复测基线３３条，复测基　信息等。基线向量的改正数与同名基线无　线相对较差均较小，说明基线观测质量可　约束平差相应改正数的较差应满足：　靠、数据处理合理，结果可靠、不含明显粗　ｄ　≤２ｏｒ；ｄ　≤２ｃｒ　ｌｄ　≤２盯　：差，内部符合精度较高。　进行约束平差后，当卫星定位控制点　５．４三维基线向量无约束平差　调范围有限，不能通过Ｒ　６　６进行大幅度　３结语　雷达的耗材。为了降低成本，目前各地技保　功率调整。　以上对Ａｌｅｎｉａ一次雷达低功率告警做　部门购买的是南京厂家产品作为备件。闸　２．４功率放大器件——速调管　出分析，为排除故障提供参考。该故障的告　（上接３页）　流管的好坏是直接影响速调管灯丝电压正　Ａｌｅｎｉａ雷达所用的速调管是直射式６腔　警码只提示发射功率偏低，并不像其它告　常与否的一个关键因素。判断它的质量最　速调管。速调管是利用电子的渡越效应达到　警码能对故障板件进行定位。因此要求维　直接的方法上机测试使用，通过辨别闸流　功率放大目的。谐振腔使信号在某一固定频　护人员具备丰富的维修经验，逐级判断故　管工作时的声音或者查看发射机面板上的　率谐振，具有滤波作用。电子注在多腔管中　障的关键所在，再进行解决。　并联二极管电流表值是否正常进行判断。　不断加速达到谐振状态，最后输出所需的射　影响二极管电流值当然还有其它方面因　频信号。电子注在穿越腔体管过程中，对电　参考文献　素，但闸流管质量问题比较常见，一般更换　场进行感应，电场反过来作用于电子注，使　［１］苏志刚．雷达信号处理ｆＤ］．中国民航大　后故障可以消除。　电子注的功率不断增大，最终达到１．２ＭＷ的　学电子信息学院．　前面提到当ＰＦＮ充电至正常值时，通过　峰值功率送往天线。对速调管唯一的操作是　［２］ＡＬＥＮＩＡ．ＳＩＲ—Ｍ单脉冲二次雷达数据　充电控制脉冲触发可控硅来结束充电。所　调整其谐振腔的谐振频率，而且６个腔的谐　处理和一显示终端改造【Ｊ】．空中交通管　以通过控制此充电脉冲触发的时间，对充　振频率必须一致，才能使功率达到最大值。　理，２００９（７）．　电电压进行调整。通过调整高压机柜中的　速调管器件使用一段时间后必须考虑重新　［３］ＡＴＣ一３３Ｋ一次雷达技术手册【Ｓ】．民航　可控硅电位调整器（高速盒上的Ｒ　６　６电　调整谐振腔。鉴于一次雷达是靠反射波来检　总局雷达导航处（委托东北航管中心翻　位器）对充电电压进行控制，再通过充电电　测目标的，波形的好坏会影响一次目标的检　译）．　压调整速调管灯丝电压改变阴极电子注的　测，所以在考虑功率取得最大时，也必须注　［４】中国民航通信导航设备运行、维护规程　参数，达到改变功率的目的。但Ｒ　６　６的可　意输出射频信号的波形。　（节选）［ｓ】．民航总局空管局【１９９８］２０号．　科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　５