工程定位范文（精选12篇）
工程定位 第1篇
无线电频谱监测领域中, 无源定位作为核心技术之一, 在信号侦查、查处干扰源、确定信号源位置等方面起着重要的作用。无源定位技术通过检测信号源和多个监测站之间传播信号的特征参数 (如电波场强, 传播时间或时间差, 入射角等) 来估计目标信号源的几何位置。根据定位时采用的不同特征参数, 可将无源定位技术分为到达角交汇定位 (AOA) 、到达时间定位 (TOA) 以及到达时间差定位 (TDOA) 等不同类型。与传统定位技术相比, TDOA定位技术具有精度高, 稳定性强, 对设备性能要求低, 适用范围广等优点。目前, 常见定位算法有Fang, Chan, Friedlander[1]等。通过对双曲线方程组的求解, 得到目标的定位点坐标。然而, 这些算法的研究大多停留在理论阶段, 目前很少应用在实际工程中。因此, 如何将算法应用于工程中并开发出定位结果满足工程需求的系统平台已成为当前TDOA定位技术研究中的迫切任务。
1TDOA定位技术简介
TDOA定位又称为双曲线定位, 其基本原理是通过测量无线电信号到达不同监测系统天线单元的时间差, 对发射无线电信号的发射源进行定位, 如图1所示。二维平面中, 由时间差可以得到一条双曲线, 该双曲线以参与该TDOA测量的两个接收基站为焦点, 需要定位的目标移动台就在这对双曲线的某一条分支上, 通过三个或多个无线电监测站可以得到两条或多条双曲线相交实现对发射源的定位;在三维空间中, 则需要三对基线形成三对双曲面才能产生交点。
实现TDOA定位有三个关键技术:
(1) 由于接收天线位于不同的地点, 要计算无线电信号到达两个接收天线的时间差, 必须实现所有监测站数据的同步采集。可采用GPS、有线或无线电信号触发数据采集方式, 以保证数据的同步采集。
(2) 接收信号的时差估计精度是决定时差定位系统能否满足工程要求最为重要的因素。对于突发信号, 可以利用信号的上升沿和下降沿测量两个信号的时间差;而对于连续无线电信号, 可以利用相关算法求得时差。随着数字信号处理技术的发展, 时差估计精度可以满足精度要求, 以实现对无线电信号的定位。
(3) 定位算法的选择决定了如何求解非线性的双曲线方程。目前已经提出的众多算法, 如Fang算法、Chan算法等, 具有不同的定位精度和计算复杂度, 每种算法也有各自的优缺点和适用范围, 因此选择一种适合工程实际的定位算法是TDOA技术应用的关键问题之一。
2TDOA定位算法的选择
2.1 基于求解双曲线方程的定位算法
在得到TDOA的测量值后, 由定位的几何原理可以得到一组双曲线方程, 对其求解即可得到目标的定位点坐标。设完整的监测系统由n+1个基站构成, 并参与定位, 各基站的位置坐标为 (Xi, Yi) , 选定i=0为主站, 各辅站i=1, 2, …, n, 将测量所得的TDOA值送至主站;设目标的空间位置为 (x, y) , ri表示目标与第i站之间的距离, Δri表示目标到第i站与目标到主站之间的距离差, 用方程表示为:
展开化简为:
式中:Ki=X
基于对此双曲线方程不同的求解思路, 人们提出了不同的算法, 如Fang算法、Chan算法、Friedlander算法以及泰勒级数展开法等。这些算法各有利弊[2]:Fang算法无需提供TDOA测量值误差的先验信息, 计算过程简单明确, 可以得到基于测量数据的最优解, 但由于该算法只能利用与未知坐标数目相同的TDOA测量值, 因此很容易受到随机误差的影响;Chan算法能利用提供的所有TDOA测量值而有效降低随机误差的影响, 当TDOA测量噪声为零均值的高斯随机变量时其解能达到Cramer-Rao下界, 但该算法需要提供TDOA测量值误差的先验信息, 且实际信道环境中TDOA噪声为非高斯随机变量或均值不为零时算法性能会显著下降;Friedlander算法采用矩阵的奇异值分解消除了未知参数R0, 从而降低了计算复杂性, 但算法中由于没有考虑变量之间的相互关系, 因此只能得到次优解;泰勒级数展开法无需提供TDOA测量值误差的先验信息, 并能在适当的TDOA噪声水平上提供较准确的定位估计, 但由于该算法为递归算法, 无法提供明确的表达式解, 计算复杂性也较高, 且需要提供正确的初始位置以保证算法的收敛。
2.2 基于概率的定位算法
基于正态分布的概率定位算法[3]不同于传统算法, 当测量受到误差影响时, 该方法用概率的观点, 认为一次测量给出一个子集A, 它仅仅是整个空间的一部分, 目标落在A上的概率大于落在A外的概率, 离A越远, 概率越小。多次测量形成多个子集, 假定每次测量是独立的, 目标落在某个位置的概率就是多个概率的乘积[4]。由此可得到整个空间内的一个概率分布密度函数, 其峰值对应的空间坐标位置即为测量定位结果。如果用低于最高概率密度的定值切割总的概率密度函数, 可以得到一些等概率边界, 这些等概率边界为一定概率下目标可能位置分布的边界, 即定位的误差分布。这样的定位过程既可以得到定位点坐标, 又可以得到定位的误差分布, 或者与某个概率对应的目标可能位置分布的边界, 所以称这样的定位过程为基于概率的定位。
首先, 假定测量的误差是由多种因素引起的, 可以认为误差分布呈正态分布[5]。对时差测量W=f (x, y) 的一次测量结果为W0, 在初值 (x0, y0) 附近用泰勒级数展开并取一级近似, 即
式中:F (x, y) 可以写成标准形式:
F (x, y) =a1x2+a2y2+a3xy+a4x+a5y+a6 (2)
求解定位点就是求解概率密度最大值, 对式 (2) 求导可得到定位点坐标:
当
描述定位误差应当是定位误差椭圆的偏转方向和θ在长、短轴两个方向上的标准差, 即:
总的二次项系数是每次测量的二次项系数的和, 即Ai=∑ai, 则可用σx, σy的几何平均值σ来考核定位误差[4]:
这样, 就可以给出一整套定位完整解, 包括一个出现概率最大的定位点, 对应一定概率的目标边界 (参数有概率椭圆的长、短半轴, 偏转角度) , 且给出了误差分析公式[6]。
2.3 两类定位算法的比较
可以看出, 基于求解双曲线方程的定位算法通过对方程组的计算, 理论上可以得到精确的定位点坐标。然而, 在实际应用中却存在问题。首先, 测量子集的方程一般不是线性方程, 不但没有问题的通解, 有时甚至没有解析解。其次, 当子集数量多于定位必须的最低数量时, 由于工程测量存在误差, 多个方程之间一般会出现矛盾, 因此不存在同时满足所有方程的解。此外, 基于求解双曲线方程的定位算法没有给出一种有效的误差分析方法, 即没有给出定位结果有效性的相关信息。
而基于概率的定位算法利用概率统计的观点, 认为对于一次测量本身就存在误差而给出一个目标可能位置的概率子集。并且, 基于概率的定位与子集的数量并没有制约关系, 子集的数量并不影响概率最高峰值的存在, 定位没有发生质的变化。同时, 这种定位方法不但给出了定位点, 而且给出了与一定概率对应的目标可能位置的边界。根据这个边界, 可以提供定位的误差及有效性等信息。
因此, 在本工程中, 选择基于概率的定位算法对目标进行定位测量。
3概率定位算法的工程应用
上述概率定位算法在工程应用中还存在一个主要问题, 即算法复杂度问题。对于有n个监测站的监测系统, 算法复杂度为O (n2) , 当n较大, 即一个监测系统中存在较多的监测站时, 此算法用于实际工程较为困难。
为解决此问题, 需要在满足工程需求的情况下, 从所有监测站中选择数量较少的若干站进行定位, 即在所有监测站中选若干进行定位并将误差控制在合理范围内。注意到式 (4) 中:
式中:k在误差中占主导作用, 而k正比于夹角半角正弦的平方, 也即正比于夹角的大小。对比等误差σ图 (图2) 与等夹角图 (图3) 可以发现, 两图的曲线形状和分布基本一致, 由内向外, 图2误差逐渐增大, 而图3角度和逐渐减小, 夹角和越大误差越小。依照此原则, 可以选择与目标方向夹角尽可能大的一组监测站进行测量以保证误差在合理范围内。
在确定监测站数量的仿真试验中发现, 只要按照夹角和最大原则选出位置分布合理的4个监测站即可得到理想的误差效果, 有时参与计算的监测站数量越多反而会使误差增大, 如图4所示。
因此, 从n个监测站中, 计算每个检测站i与其余各站相对目标位置 (由计算初值给出) 的夹角, 并计算其中三个最大的夹角和。当完成n组夹角和计算后, 取夹角和最大值对应的这组监测站进行定位计算。由此可以从众多监测站中选取四站进行测量, 使误差最小。其结果如图5所示。其中, 黄星代表监测站位置, 红星代表目标位置, 三条曲线交汇处为定位结果, 圆圈所示为定位结果的概率椭圆, 即误差范围。
4结语
TDOA定位是高精度无源定位的主要技术。实际应用中, 算法的选择在很大程度上决定了该方法能否满足工程要求。本文对一些主要的TDOA定位算法进行比较, 最终选择了基于概率的定位算法并进行改进, 即按一定原则选取4个监测站, 在降低计算复杂度的同时将误差控制在合理范围内。本方法成功应用于无线电监测系统中, 取得了良好的效果。
摘要：时间差无源定位技术 (TDOA) 是目前无线电定位技术中切实可行且精度较高的定位体制, 得到了广泛关注与研究。而定位算法的选择决定了TDOA技术是否能顺利应用于实际工程并满足其需求。通过对常见的定位算法进行比较, 选择概率定位算法应用于实际工程, 设计开发了一个具有完整定位功能的测试平台, 并已成功应用于无线电网络监测系统。
关键词：TDOA,定位算法,概率定位,信号侦察
参考文献
[1]James J Caffery, Gordon L Stuber.Overview of Radio Loca-tion in CDMA Cellular Systems[J].IEEE CommunicationMagazine, 1998:38-45.
[2]陈永光, 孙仲康.基于距离差和方位角信息的运动辐射源跟踪算法[J].电子学报, 1995, 23 (1) :99-102.
[3]胡来招.无源定位[M].北京:国防工业出版社, 2004.
[4]袁爱平, 陈占计, 杨万全.基于主副卫星源相结合的TDOA定位技术的研究[J].四川大学学报:自然科学版, 2005, 42 (6) :1 145-1 149.
[5]张正明.辐射源无源定位研究[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2000.
[6]刘传宝.时差定位法精度分析[J].现代雷达, 1992 (2) :16-22.
工程定位测量、放线记录填写范例 第2篇
施工控制测量成果报验表
资料号
工程名称：
A栋公共商业项目
致：
监理单位
（项目监理机构）
我方已完成培训用房周围室外污水管网的施工控制测量，经自检合格，请予以
查验。
附件：
1.施工控制测量依据资料2.施工控制测量成果表
施工项目经理部（盖章）
项目技术负责人（签字）
****年**月**日
审查意见：
项目监理机构（盖章）
专业监理工程师（签字）
****年**月**日
注：本表一式三份，项目监理机构、建设单位、施工单位各一份。
工程定位测量、放线记录
表C2-1
资料号
工程名称
A栋公共商业项目
测量单位
施工单位
图纸编号
给排水：排水总平面图03
检测日期
2021年09月13日
坐标依据
1987昆明坐标系
复测日期
2021年09月13日
高程依据
1985国家高程基准
使用仪器
TKS-202全站仪
闭合差
α＜±26″
h≤±5mm
仪器检定日期
2021年06月10日
定位抄测示意图
控制点：1、Z4,1524.315,5713.153,1535.8492、Z5,1454.436,5721.779,1535.5493、Z6,1405.241,5727.771,1535.5024、Z7,1366.420,5727.334,1535.565
抄测结果
经核对：
1、工程坐标控制点定位准确，符合设计要求及相关规范规定。
2、控制点稳固可靠，不受环境影响。
3、测量准确，所有闭合差均在允许偏差范围内，与设计相符合。
4、管网测量放线误差均符合相关技术要求。
见证单位
监理单位
见证人：
测量员：
记录员：
项目技术负责人：
****年**月**日
工程定位 第3篇
关键词：工程师；培养目标；本科教育；工程师认证
作者简介：杨平（1954-），男，浙江诸暨人，上海电力学院电力与自动化工程学院，教授。（上海?200090）
中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）27-0052-02
根据文献[1]，我国高等工程教育的规模位居世界第一，高等工程教育的本科在校生达到371万人。中国现有工程师210万人，大学生中有35％学工科，“现役”和“后备”工程师的数量目前都排名世界第一。但是在瑞士洛桑发布的“世界竞争力报告”中，中国“合格工程师”的数量和总体质量在参加排名的55个国家中仅列第48位。可见，我国与其他许多国家相比，在工程人才培养质量方面还有很大差距。
根据文献[2]，我国高等工程教育质量不高的一个重要原因是我国高校工程人才培养的“定位失准”。主要表现在我国高校在学校类型和办学层次上片面追求“高、大、全”。大量工科院校追求学科专业齐全，争办新学科、新专业，热衷于转型为综合性大学。这不仅使这些院校办学目标趋同、工程特色淡化、办学层次不明，更使得原有的优势和特色丢失。
因此，为解决当前工程人才培养的定位失准问题，先明确工程人才培养的分类型和分层次问题，再建立恰当的工程人才培养的具体目标，无疑是正确的工作思路。以下专门探讨本科层次卓越工程师教育培养的目标定位问题。按照文献[3]的标准体系设计理念，以下探讨的培养目标内容属于：通用标准、行业标准和学校标准中的通用标准层面，本科、硕士和博士培养通用标准中的本科层次，基本标准和优秀标准中的基本标准类型。
一、本科层次卓越工程师教育培养的人才分类
对于我国高校工程人才培养的目标，基本形成的共识是培养国家和社会需要的各类工程师。那么，工程师类型的划分就直接关系到高校工程人才的培养目标。所以，首先应当确定一种大家都认可的工程师分类方法。
根据文献[3]，可把目前的英国、美国和中国的工程师分类方法归纳如表1所示。
由表1可见，国外的普遍做法是把工程师分为两类：注册的和非注册的。英国注册工程师还细分为三种类型：工程技术员、技术工程师和特许工程师。这个分类注重的是工程技术角度的难度和分工。正像文献[3]提出的工程师分类建议那种区别：服务工程师主要从事运行、维护与管理，或营销、维修与服务；生产工程师主要从事工程建造，产品制造；设计工程师主要从事设计与开发；研发工程师主要从事复杂产品或大型工程项目的研究、开发和咨询以及工程科学的研究。其中，工程技术员就相当于服务工程师和生产工程师，技术工程师相当于设计工程师，而特许工程师相当于研发工程师。美国注册工程师只有两类，其注册工程师与英国的工程技术员和技术工程师相对应，职业工程师与特许工程师相对应。我国工程师职称系列虽然是原先计划经济下的产物，与英美的注册工程师系列缺乏可比性，但在衡量工程师的专业能力上还是相似的和具有参照性的。
文献[2]提出了四个工程师类型划分原则：生命周期原则（工业产品和工程项目的全寿命周期：研究、开发、设计、生产、运行、服务与管理）；成长过程原则（工程任务的胜任能力的提升过程）；学历层次原则（本科、硕士、博士）；粗细适中原则（工程师的职责要求具体、分工明确、考核指标细化）。文献[3]所提出的工程师分类（服务、生产、设计和研发）依据的是生命周期原则。而英美注册工程师的分类法和我国工程师职称分类依据的是成长过程原则。
文献[1]还提出了四个工程人才培养定位原则：服务面向原则；办学层次原则；自身优势原则；未来需求原则。如按照办学层次原则定位：各类型院校与培养工程人才定位的关系为研究型院校培养研发工程师；研究教学型院校培养研发工程师和设计工程师；教学研究型院校培养设计工程师和生产工程师；本科教学型院校培养生产工程师和服务工程师；专科教学型院校培养服务工程师和生产工程师。
需要指出的是，我国高校工程人才培养的目标是各类工程师的后备工程师，或者说毛坯工程师。这一点与英美国家的大学相同，而与德法国家的大学不同。差别就在于，同一工程师标准培养，但培养的结果要求不同，一个是毛坯，一个是成品。
二、本科层次卓越工程师教育培养的目标内涵
在本科层次卓越工程师教育培养的人才分类问题解决后，就可按照具体的人才类型制订具体的培养目标或者说培养标准。这个培养目标的内涵应该是概念明确、定义清楚、易于把握和应用的。
美国工程技术认证委员会（ABET）新近制定的对学士工程师（Graduate Engineer）的认证标准，对我国本科层次卓越工程师教育培养目标的制定很有参考价值。表2列出其三类工程师（应用科学工程师、工程师、工程技术师）的认证标准。
仔细比较这三种认证标准，可以发现，还是相同点多。提炼三者的共性，可把三种标准的11条归纳为三个意识和八个能力：职业道德、全球影响和当代意识；知识应用、实验、设计、团队合作、解决问题、交流、自学和利用工具能力。应用科学工程师标准和工程师标准的差异主要在第3条，应用科学工程师只要有系统的规划和设计能力就可以了，而工程师则要求不但设计系统，还要设计组件，并且还要考虑诸如经济、环境、社会、政治、道德、健康和安全、可制造性及可持续性的现实约束条件。工程技术师标准与应用科学工程师和工程师标准的差异主要在多了工程服务方面的要求，诸如有对质量、时效和持续改进的承担，有运用写作、口述和图形表达的交流能力。
与美国学士工程师（Graduate Engineer）的认证标准相对应的是我国的标准。表3列出了三种培养目标：由全国工程教育专业认证委员会制定的我国工程教育专业认证标准[8]、文献[3]提出的本科层次卓越工程师培养的通用标准和文献[9]所提出的工程师素质要求。
本科层次卓越工程师培养的通用标准与工程教育专业认证标准相比内涵更多一些，增加了危机处理能力的条目。这两个我国标准与美国的工程师认证标准相比，大致的内容相近，但含义既多又广，并且有表示程度差别的词汇，显得很复杂。诸如，人文社会科学素养、危机处理能力、经济管理知识、国际视野和跨文化的交流这些内容列入培养标准将可能造成培养和认证上的不确定性。此外，美国的工程师认证标准对三类工程师有区分，而我国的这两个标准对工程师不分类。正因为如此，这两个标准对于研究型院校可能偏宽，而对本科教学型院校可能偏严。例如，要求研究型院校毕业生有生产维护能力或是要求本科教学型院校毕业生有研发能力都是不合理的。
从更通用和更简练的角度看，文献[8]所提出的工程师素质的要求值得借鉴。文献[8]指出：工程师的专业素质可分为知识素质和能力素质。知识素质由专业知识和综合知识构成。专业知识包括基础科学、工程科学知识，综合知识包括人文、经济、法律、外语和计算机等方面的知识。能力素质由专业能力和工作能力组成。工作能力主要指除工作中所需的专业能力之外的能力。其包括社会适应能力、交流合作能力和组织管理能力等。专业能力方面主要包括自学能力、创新能力、实践能力、全局思维能力和独立解决问题的能力等。简言之，工程师的专业素质可用两种知识和八种能力来衡量。
三、结束语
如上所述，针对我国本科层次卓越工程师教育培养的目标内涵确定问题，比较了英国、美国和中国的工程师分类方法和美国与中国的工程师培养标准以后，倾向性的结论是：各高校的各本科专业应当按照服务面向、办学层次、自身优势和未来需求四原则进行培养人才的类型定位；工程师人才按科学工程师、工程师和工程技术师分三类；培养标准主要参照美国工程技术认证委员会新制定的学士工程师认证标准来制订。
参考文献：
[1]宋佩维.卓越工程师创新能力培养的思路与途径[J].中国电力教育,
2011,(7):25-27,29.
[2]李健.高校工程人才培养的定位研究[J].高等工程教育研究,2009,
(5):11-17,88.
[3]李健.卓越工程师教育培养计划——通用标准研制[J].高等工程教育研究,2010,(4):21-29.
[4]李健.工程师的分类与工程人才培养[J].清华大学教育研究,2010,
31(1):51-60.
[5] Engineering Accreditation Commission(ABET).2012-2013 Criteria for Accrediting Applied Science Programs[EB/OL].http://www.abet.org/uploadedFiles/Accreditation/Accreditation_Process/Accreditation_Documents/Current/asac-criteria-2012-2013.pdf.
[6] Engineering Accreditation Commission(ABET).2012-2013 Criteria for Accrediting Engineering Programs[EB/OL]. http://www.abet.org/uploadedFiles/Accreditation/Accreditation_Process/Accreditation_Documents/Current/eac-criteria-2012-2013.pdf.
[7] Engineering Accreditation Commission(ABET).2012-2013 Criteria for Accrediting Engineering Technology Programs[EB/OL]. http://www.abet.org/uploadedFiles/Accreditation/Accreditation_Process/Accreditation_Documents/Current/tac-criteria-2012-2013.pdf.
[8] 全国工程教育专业认证委员会.工程教育专业认证标准（试行）[EB/OL]. http://see.bit.edu.cn/uploadfiles/201003/20100326150751765.doc.
[9]程森成.面向21世纪工程师专业素质要求分析[J].武汉汽车工业大学学报,1998,20(4):88-92.
时差定位系统精度分析及工程应用 第4篇
关键词：海域飞行器,时差定位,精度,布站
1 引言
随着现代航空航天技术的日益发展,对飞行器飞行轨迹的测量要求也日益提高,其中飞行器实际落点的测量结果,对评价飞行器性能指标评价具有重要的意义。本文研究对象是海上环境使用的飞行器,其特点是海上飞行速度快、落点不确定性较高,布站难度大。传统的落点测量方式包括经纬仪交会测量方式、雷达单站或多站测量方式等,对于海上环境使用来说,其布站条件要求较高,测量设备使用消耗大。时差定位系统(TDOA,Time Difference of Arrival)有发现距离远、适应信号种类多、定位精度高、对平台要求低、便于布站等优点,因此在海域飞行器落点测量中发挥越来越重要的作用。
2 时差定位系统的测量原理及数学模型
时差定位的基本原理是测量飞行器辐射信号传播到已知地理位置的各测量站的距离差,通过此距离差值确定的双曲线进行交会测量,从而确定飞行器的实际位置,其原理示意图如图1所示。
设目标的空间位置坐标为(X,Y,Z)T,主测量站的站址坐标为(X0,Y0,Z0)T,第i个测量装备的站址坐标为(Xi,Yi,Zi)T,其中i=1,2,3…,则目标与主测量站间的空间距离R0可表示为
目标与第i个测量装备间的空间距离Ri可表示为
令△ri为第i测量站到目标距离与主站到目标距离的差值,则定位方程为
此方程有多种解法,如Chan法、Taylor级数展开算法等,已有大量研究机成果,在此不再赘述。为获得时差定位系统的精度,对式(3)微分并移相化简,有
3 仿真计算结果
根据上述公式,采用MATLAB软件对时差定位系统的精度进行了仿真分析,得到了采用时差定位系统对某飞行器进行测量的定位误差曲线,如图2所示,根据理论飞行航迹和采用6站布站计算,仿真计算结果可以满足测量要求。
4 某工程应用及仿真结果分析
在对某型飞行器进行测量的实际应用中,发现落点测量环境较差:飞行器落入区域位于海上,示意图如图3所示。
图3中o为飞行器预定落点,飞行器以70%的概率落入区域边长为20km的正方形区域a,以99.99%的概率落入边长为60km的区域b。要求对飞行器实际落入点进行测量,位置测量精度不大于50m。
考虑到测量设备须布设在船上,若船驶入a区域内,存在船受到飞行器撞击损坏或人员受伤风险,故考虑将测量站布设在区域b外。经过仿真计算,由于飞行器预定落入区域范围较大,按照原有6站模式布设,时差测量系统布设基线过长,测量精度较差,不满足测量精度要求。
为获得更为理想的测量效果,对测量方案进行了优化,提出了有人船载站和无人船载站相结合的布站方法,即将部分原有船载测量站改为布设在遥控的无人船上,并对原测站布局进行了调整。调整后测量设备布局示意图如图4。图中红色三角形表示船载有人站,蓝色圆形表示无人站。经仿真计算,落点区域的几何精度因子等值线如图5。
考虑到无人船上设备损坏情况下的测量精度(一次测量过程中,有且只有一个测站可能损坏),对三个无人站损坏的情况分别作了仿真计算,结果如图6所示。仿真结果表明:即使三个无人站中任意一个发生故障或损坏,在区域b内,多站时差测量系统剩余5站测量精度在绝大多数区域范围内仍可满足要求。
相比之下,利用传统光学交会或雷达测量的方法,对设备承载平台要求高,需要保证较高的平台稳性和较为精确的平台姿态信息,大大限制了传统方法在海上飞行器测量方面的应用;受布设条件制约,传统方法难以实现4站以上的交会测量,其测量精度一般为多站时差测量系统的2至5倍。
5 进一步提高测量精度的思考
采用有人船载站和无人船载站相结合的方法,可以满足飞行器测量的工程应用,但距离仿真结果仍有一定差距。其原因是由于各有人站、无人站均布设在海面上,其高度差很小(可以忽略不计),造成系统在Y方向的测量误差较大。若要进一步提高测量精度,可将测量站布设在直升机、无人机等空基平台上,利用空基平台与其它测站形成的高度平面差,可大大改善测量精度。经计算,测量精度可提高一倍以上。但海域直升机、无人机的使用需要综合考虑飞机起降、气象因素等影响,需要根据实际使用工况合理使用。
6 结束语
时差定位测量系统组成简单,测量精度高,易于维护使用,对于海域飞行器测量具有广阔的应用前景。有人船载站和无人船载站相结合进行定位的方法易于工程实现,测量效果好,若具备布设空基测量平台条件,可进一步提高测量精度,为飞行器性能指标评价提供支持。
参考文献
[1]成求青,李波等.导弹测控系统总体设计原理与方法[M].北京:清华大学出版社,2014.
[2]姚金杰.基于地面基站的目标定位技术研究[D].太原:中北大学,2011.
[3]陈庆国.多点定位算法研究[J].山东交通科技,2011(10).
环境工程技术中的定位作用论文 第5篇
关键词：环境工程技术规范；相关政策；定位；作用
0前言
在现阶段，环境问题已经是人们非常重视的社会问题之一。在过去的经济发展中，人们由于没有重视环境问题，在发展经济的同时也为环境带来了巨大的压力。中国经过几十年的发展，虽然经济环境得到了飞速发展，人们的生活水平迅速提高。但是，对环境也造成了巨大的破坏，很多内陆河流被严重污染，很多土壤不能耕种，很多森林被砍伐待净。同时，我国的环境工程技术还处于初级阶段，很多关键性技术还不够完善，这也是导致环境保护工作难以有效开展的原因之一。所以，我们更应该通过对环境工程技术规范的建立，来实现对生产生活污染物排放的控制和约束，加强我国对环境的控制和监督，对我国环境保护问题是非常重要的。
1环境工程技术规范的意义
环境工程技术规范是在环境保护工作中形成的规范性文件。它对环境保护工作有一定的规范意义，并且具有一定的技术性质，在环境保护工程中发挥着重要的作用。这一规范的制定，也是环境工程行业未来发展的基础，并能够有效促进环境工程技术的未来发展。通过对环境技术规范的实施，并通过一些环保标准的.制定，我国的环境问题已经得到了明显的改善。但是，在过去的环境工程建设中，由于对技术规范缺乏明确的制定，导致环保项目在实际执行过程中出现了很多问题，也降低了环境工程建设应发挥的作用。
2环境工程技术规范的标准
为了能够加强环境保护工作，让环境保护工程发挥更大的价值。我国的环境保护部门制定出了针对国家环境保护内容的规范标准，这些环保标准，对我国环境工程的发展和壮大有重要意义。而且，正因为环境工程技术规范对我国的环境保护、污染物排放控制的环保因素制定出了全方位覆盖的细节性规范体系，对我国环境工程的具体发展有重要的指导意义，并对环境工程技术的实践应用做出了有效的规范。另外，环境工程技术规范对环境工程的设计、建设和环保企业的运营也通过了的指导，同时也是环境检测部门对污染源进行环境检测的重要依据。
3环境工程技术规范的构成体系
工程定位 第6篇
关键词：GPS定位测量技术；工程测绘；作用
引言
伴随经济全球化、一体化进程的推进，以及现代科学技术的发展，世界范围内信息传递和交流越来越方便，为人们生产生活提供了巨大便利。目前，凭着GPS技术的优势，在各个领域得到广泛应用。GPS定位测量技术的应用促进了工程测绘的发展，为该项工作提供了重要的技术支持，本文主要探讨了该项技术在工程测绘中的作用。
1.关于GPS定位测量技术
GPS，即全球定位系统，是一项基于卫星的无线电导航与定位系统。在上世纪70年开始研发，在1993年初步完成[1]。该系统主要由空间卫星、地面监测及用户终端设备构成，应用接收卫星无线电信号达到定位和导航的目的，为现代社会经济、国防建设等發挥着不可替代的作用。近年来，该技术的应用日益广泛，也表明其日益成熟。GPS定位测量技术因其优势特点在工程测绘中应用越来越广。
该技术的特点：（1）定位精确度高。在工程测绘过程中，其定位精度可达1mm。（2）观测用时少。该技术在实际测绘中多则几个小时，少则几秒，效率极高。（3）应用较广。不但能测量的数据、时间传递于用户，还能将适时坐标和速度发送用户。（4）能实现工程测量的智能化。应用该技术测绘，不需要过多人员参与，只需进行简单设备操作和调试，其他均自动化执行。
2.GPS技术在工程测绘中的应用原理
GPS技术在工程测绘中的应用原理主要是综合运用了交互性定位和几何及物理学相关的原理，并经GPS卫星和地面接收系统对测绘目标进行定位，将获取的已知点信息综合计算所测点定位信息，再应用光速和传播时间的关系计算定位距离。地面接收系统对测绘目标的3D精确定位需通过接收4颗卫星信号达成，测量精度和卫星数存在密切关系[2]。
3.GPS定位测量技术在工程测绘中的作用体现
3.1房屋地形测图及工程细部测绘方面
当前，GPS定位测量技术在房地产工程地形测绘、规划图绘制辅助等方面具有关键性作用。特别是实时动态差分技术的应用，大幅提升了房屋地形测绘的效率和质量。在土地边界划分、界桩定位等难度大的测绘，可通过RTK实时动态差分技术完成厘米级别的定位，如果应用传统测绘技术则相当繁琐，且需要多人参与，任务量大。而该技术只需要1到2个人就可完成，不但大幅提升了测绘的效率和精准性，还减少了成本，这也是GPS定位测量技术在房地产业应用广泛的主要原因。在工程细部测绘中，GPS可对测绘目标位置及数目进行精确定位，能有效控制内界址点和外围界址点间距误差，提高测绘精确度[3]。
3.2工程施工中临时水准点的测定
在工程设计最初阶段，通常不会展开实地性勘测和严谨计算，在使得设计方在应用传统测绘找寻水准点时存在间距偏远的情况，难以保证施工的准确度。而应用GPS定位测量技术，则可通过GPS接收系统采集卫星观测数据，施工项目包括天线装配、接收操作及后期计算。在外业测量时，必须严格按照操作规范书进行，以确保测量数据的精确性。
3.3在现代城市规划建设中的作用
随着我国城市化进程的加快，对城市控制网络的精确度要求日益提高，且地面应用频率越来越高，大多数城市I、II及III级导线均位于地面，使得现代城市规划建设不断推进，但是也带来一定程度上的破坏，不利于城市的可持续发展。所以，为确保城市控制网建设测绘质量和效率，需要提高控制点的精准性，如采用传统测绘方法则操作难度极大。应用GPS定位测量技术可大幅以提升城市控制网建设过程中项目测绘的效率和精确度。同时，在现代城市规划建设中，应用该技术可有效替代以往导线测绘技术，为现代城市规划和建设给予技术保障。
3.4虚拟现实技术方面
传统测绘技术需要大量人力支持，不但测绘效率不高，且存在安全事故发生的可能，这就要求应用安全、效率、精确的测绘技术。对于地形复杂、地貌多样及地势起伏大的山区工程测绘，可采用GPS定位测量技术，可实现虚拟构建山区的地形地貌图，其能迅速模拟出逼真的立体效果图，在综合应用计算机技术进行处理，能高效的反映出整个工程测绘的流程，及某些重点测绘项目。正是因为传统测绘技术存在一定的风险性，才要科学应用GPS虚拟现实技术，以对测量计划的可行性和安全性预先评估。当前，我国在矿进勘探中，通常会应用GPS的虚拟现实技术，可及时发现测量计划中的问题，进而采取有效措施给予解决完善计划，不但能保证测绘人员的安全，还能提高测绘效果。
4.结语
近年来，GPS定位测量技术应用越来越广，把各种测绘工艺和最新科学技术有机结合，为实现现代工程测绘的效率和质量提供了技术保障，同时也为现代城市规划建设和城市工程控制网规划提供了技术支持，为提升工程测绘的精确度，实现科学测绘提供了重要条件，促进了社会经济的健康、稳定发展。
参考文献：
[1]郭倩倩，李辉.工程测绘中GPS定位测量技术的重要作用分析[J].中国高新技术企业.2014，（16）：116-117
[2]韩大为.GPS定位测量技术在工程测绘当中的重要作用[J].科技传播.2012，（01）：123-124
[3]张延忠.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].科技传播.2011，（07）：169-171
工程定位 第7篇
1. 存在问题
目前进行车轮定位检测时,为了减少检测时转动转向轮的阻力,通常采用2种方法,一是在车轮下放置无摩擦转盘和车轮定位转角盘,二是将车辆支起,使车轮悬空。
(1)无摩擦转盘和车轮定位转角盘
在用无摩擦转盘或车轮定位转角盘检测检测多轴载重卡车转向轮的定位时,一般在多轴载重卡车的每个转向轮的下面各放置1个无摩擦转盘或车轮定位转角盘,车轮摆动时可消除轮胎与地面之间的摩擦力,释放侧滑力,以方便车轮定位参数、轴距的检测和调整。
无摩擦转盘由上、下2层摩擦板组成,上板可相对下板绕中间的芯轴旋转,如图1a所示。
车轮定位转角盘用于支撑需要定位、校正的转向车轮,可感应压触在其上的车轮的偏移角度,比如主销后倾角、车轮转角等,并可将车轮的偏移角度传输到屏幕上显示出来,供检测人员根据显示数据校正车轮的位置,图1b所示。
检测车轮定位时,车轮需转向20°的转角。由于转向轮主销存在内倾角,转向时轮胎压痕中心会向内、向后或者向前偏移,轮胎压痕中心的偏移量分别为L1和L2,如图2所示。无摩擦转盘或车轮定位转角盘上板只能相对下板绕中间的心轴旋转,只能适用于主销偏移距为0mm或者较小的的转向轮。当出现较大的偏移时,会造成无摩擦转盘和车轮定位转角盘移动,导致检测数据出现偏差,长时间检测还会损坏无摩擦转盘和车轮定位转角盘。
此外,该2种转盘所能承受的载荷较小,一般不超过6t,只能适用于定位、校正汽车或质量较轻工程车辆。而轮式工程机械或重载车辆,每个车轴的轴荷一般在12t左右,超大型起重机全配置转场的单轴轴荷重达30t,主销偏移距大,使用该2种转盘检测,也容易造成转盘损坏。
(2)轮胎悬空
在检测大型轮式起重机的转向轮定位时,可将垂直支腿伸出,将起重机底盘支起,使轮胎处于悬空状态,进行车轮定位检测与调整,如图3所示。
用轮胎悬空方式检测车轮定位,虽然使大型轮式起重机车轮定位检测、调整方便,但受转向系统各零件间隙、车轴主销配合间隙、悬架导向机构球头间隙的影响,每个转向轮的车轮定位参数在车轮着地后均会发生不同程度的变化,影响检测车轮定位参数的准确性。
2. 改进方法
针对重型工程车辆转向轮定位检测与调整存在的问题,我们设计了2种新型滑动转盘,分别是滚珠式滑动转盘和润滑脂式滑动转盘。
1.上支撑板2.滚珠定位板3.下耐磨板4.上耐磨板5.插销6.销7.移动定位板8.中心定位销9.下限位板10.下支撑板11.钢球12.举升销13.螺栓14.链条
1.滑动转盘2.车轮3.地面
(1)钢球式滑动转盘
钢球式滑动转盘主要由上支撑板1、滚珠定位板2、下耐磨板3、上耐磨板4、插销5、销6、移动定位板7、中心定位销8、下限位板9、下支撑板10、钢球11、举升销12、螺栓13、链条14等组成,如图4所示。
上支撑板1、下支撑板10开设有凹槽,凹槽内放置上耐磨板4和下耐磨板3,上耐磨板4和下耐磨板3之间设有钢球l1。滚珠定位板2上设有定位圆孔,定位圆孔可对钢球11定位。上支撑板1可以通过上耐磨板4带动钢球11相对于下耐磨板3及下支撑板3实现径向滑移,并可在360°范围内周向旋转。
与无摩擦转盘和车轮定位转角盘相比,这种钢球式滑动转盘具有旋转和滑移双重功能,将其放置在转向轮的下面可以释放侧滑力和摩擦力,适用于主销偏移距较大的轮式重载车辆转向轮定位检测与调整,而且承载能力很强。
(2)润滑脂式滑动转盘
润滑脂式滑动转盘是在滚珠式滑动转盘的基础上简化设计而成,取消中间的一排滚珠,仅有上支撑板和下支撑板,两板之间的接触面涂抹润滑脂,如图5所示。与滚珠式滑动转盘原理相同,润滑脂式滑动转盘的上支撑板也可以相对下支撑板实现径向滑移和圆周向旋转运动。
3. 使用方法及效果
(1)使用方法
车轮定位前,将工程车辆停放在倾斜不超过1mm/m平场地上,检查轮胎气压达到标准气压。先将工程车辆悬挂高度调至水平状态,再将滑动转盘放置在每个转向轮轮胎下面,然后将车轮定位仪器(包括车轮夹具、测量头、自对中心标靶、测量标靶)安装到车辆上,通过调整每个转向轮的悬架导向机构、转向机构各拉杆长度和安装角度,调整每个转向轮的前束、主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角等参数。如图6所示。
(2)效果
浅析建筑工程定位放样技术 第8篇
1 直接放样方法
在工程建筑施工中, 需要放样由设计所指定的高程。如挖基坑时要求放样坑底高程;平整场地需按设计的要求放样一系列点的高程;为了控制房屋基础面的标高、各层楼板的高度及平整度, 需随着施工的进展做大量高程放样工作。高程放样时, 地面有水准点A, 其高程已知, 设为HA。待定点B的设计高程为HB, 要求在实地定出与该设计高程相应的水平线或待定点顶面。高程放样一般用水准仪。如图所示, a为水准点上水准尺的读数。待放样点上水准尺的读数b可由下式算得:b= (HA+a) -HB当待放样的高程HB高于仪器视线时 (如放样地铁隧道管顶标高时) , 可以把尺底向上, 即用“倒尺”法放样, 这时, b=HB- (HA+a) 。当放样的高程点与水准点之间的高差很大时 (如向深基坑或高楼传递高程时) , 可以用悬挂钢尺代替水准尺, 以放样设计高程。悬挂钢尺时, 零刻画端朝下, 并在下端挂一个重量相当于钢尺鉴定时拉力的重锤, 在地面上和坑内各放一次水准仪, 如图2所示。设地面放仪器时对A点尺上的读数为a1, 对钢尺的读数为b1;在坑内放仪器时对钢尺读数为a2, 则对B点尺上的应有读数为b2 (如图1) 。
2 点位放样
工程建筑物的形状和大小, 常通过其特征点在实地表示出来, 如矩形建筑的四个角点、线形建筑的转折点等。因此点位放样是建筑物放样的基础。放样点位时应有两个以上的控制点, 且已知待定点坐标, 通过距离和角度来放样待定点。放样点位的常用方法有极坐标法、全站仪坐标法、交会法、直接坐标法 (如GPSRTK法) 等, 采用经纬仪、全站仪、钢尺和GPS接收机进行。上极坐标法放样, 需要事先根据坐标计算放样元素, 而放样元素的计算是要根据仪器架设位置而定的, 有时现场仪器的架设位置会有变化, 又要重新计算放样元素。而用全站仪坐标放样法, 就不需要事先计算放样元素, 只要提供坐标就行, 而且操作十分方便。
3 直接坐标法 (GPSRTK法)
在公路工程测量领域里, 测量工作者已不满足于只将GPS用于控制测量。特别是近几年来高精度G P S实时动态定位技术RTK的快速发展, 由于它能够实时地提供在任意坐标系中的三维坐标数据, 对于公路中线测量利用GPSRTK直接坐标放样已很普遍。GPSRTK是一种全天候、全方位的新型测量系统, 是目前实时、准确地确定待测点位置的最佳方式。它需要一台基准站接收机和一台或多台流动站接收机以及用于数据传输的电台。RTK定位技术是将基准站的相位观测数据及坐标信息通过数据链方式及时传送给动态用户, 动态用户将收到的数据链连同自采集的相位观测数据进行实时差分处理, 从而获得动态用户的实时三维位置。动态用户再将实时位置与设计值相比较, 进而指导放样。
4 构网联测归化法放样
施工控制网的作用在于限制施工放样时测量误差的累积, 使整个建筑区的建筑物在平面及竖向方面正确衔接, 以便对工程总体布置和施工定位起到宏观控制作用, 也便于不同作业区同时施工。在施工放样中, 控制网的精度不像测图控制网那样要求均匀, 而要求保证某一方向或某几个点相对位置的高精度。因此, 在施工现场的控制网不一定要具有方格的形状, 完全可以用导线、导线网、三角网、边角网等灵活的形式建立。点位可以较自由地选择在便于保存和便于使用的地方。在高精度的施工放样中, 控制点通常采用带有强制对中盘的观测墩。通过构网联测平差后, 将控制点归化到某一特定的方向或几个特定位置, 便于架仪器直接放样。同样也可以将控制点与直接放样点一起构网联测, 经平差后, 求得各直接放样点的归化量, 再将放样点归化到设计位置。
5 刚体的放样定位
一个刚体在三维空间中有6个自由度, 即三个平移量X、Y、Z和分别绕x、y、z轴旋转的三个量αx、αy、αz。要确定刚体在三维空间中的位置, 也就是要固定这6个自由度。假如有一个方案, 计划采用多种测量仪器和方法, 它们提供的定位数量多于6个。但是如果有些方法只是重复测定某些定位元素, 而仍有某个定位元素未被测定。这样刚体还具有自由度, 仍可移动或转动, 则这个测量方案显然是错误的。又如用多种测量方法重复测定某个定位元素。一方面, 这些重复测定可提供校核, 防止发生粗差;但另一方面由于测量误差的存在, 不同方法测定的结果之间必然会产生矛盾。
6 结语
施工测量贯穿于整个建筑施工的全过程, 放样精度对建筑工程质量和施工进度都起着十分重要的作用, 应合理确定测量误差与施工误差的关系, 控制点误差与放样误差的关系。要合理确定放样方案, 选择合适的测边精度与测角精度, 以减少点位放样误差。同时尽量减少点位标定误差, 以提高点位放样精度。
参考文献
[1]张关泉.建筑工程定位放样和误差控制分析[J].今日科苑, 2009 (2) .
[2]莫龙.降低建筑工程定位放样误差的措施研究[J].今日科苑, 2008 (12) .
一种工程车载定位设备的设计与实现 第9篇
目前车辆定位设备正处于高速发展时期,市场上已经有许多车辆定位设备。但是对于不同的车辆,由于其不同的运营模式,对定位功能的需求是不一致的。高档小轿车的定位功能主要为车载电脑提供位置信息,并以电子地图的方式展现给车主,进而实现自动导航功能;一些物流型车辆,如出租车、物流公司的货车以及汽车运输公司的车辆等,它们定位的目的是为管理中心(由出租车公司、物流公司和汽车运输公司进行组织)提供车辆的位置以达到管理、调度以及防盗等功能;而以工程机械(如吊车、叉车等)为代表的租赁型车辆则是车载定位设备的一个新兴市场,它和物流型车辆类似,但是由于其运营模式不同,所以在设计中必须充分考虑安装、管理等方面的众多问题。同时,由于租赁型车辆通常为运营性质,对设备产生的费用比较敏感,同时用户群体分散而复杂,所以对于计费方式以及调度过程等的需求比较复杂,因此设计过程中还需要尽量降低费用并提供对各种需求的定制接口。
本文设计的evpe就是这样一种应用于工程车车载定位的设备。
2 工程车载定位设备的特点
车载定位设备主要包含定位模组、无线通信模组和电子地图三个主要部分,对于不同的车载定位设备它们不一定是必须的。
车载定位设备一般有两种运行方式:独立终端模式和管理中心加定位终端模式。
目前有些带GPS功能的手机实际上就是一种独立终端模式的车载定位设备,在车上安装这种设备,然后通过软件实现车辆定位和导航的目的,这种设备只有一个独立的设备,它一般不会将定位等信息与其他车辆或者管理中心共享,在目前私家车中得到越来越多的应用[1]。独立终端模式的车载定位设备一般包含定位模组和电子地图,但是不一定具有无线通信模组。
管理中心加定位终端模式的车载定位则是比较普遍使用的一种模式,图1所示是该模式一种典型的运行方式。图中管理中心一般由主机加一台管理终端设备组成,管理终端设备实现无线通信模组;定位终端设备则分散安装在移动车辆中,必须实现定位模组和无线通信模组,复杂的可能还需要配备电子地图。定位终端设备将从GPS模组接收到的定位信息以及其他车辆状态信息通过无线通信方式发送出去,并由管理中心的管理终端设备接收,定位信息被传送到管理中心的主机,并在电子地图中进行定位,其他信息由主机上相应的软件进行处理,必要的话也可由主机软件发送控制命令到定位终端设备控制设备的相关动作。
EVPE就是一种典型的管理中心加定位终端模式的车载定位设备。目前许多大型工程车辆均采用租赁模式运营,而提供租赁服务的车主由于设备投资巨大多采用按揭的方式或者向车辆卖方赊欠的方式购买车辆,车辆投入运营后以运营收入按月或定期支付。由于车主多为个体经营,个别车主购买后不能定期、定量支付所欠银行或卖方的费用,而又无法确定车辆行踪,导致银行或卖方车、财两空。因此必须有一种有效的手段定位车辆位置,只要车主不能定期、定量支付所欠银行或卖方的费用,银行或卖方可以根据车辆位置进行相应的处理,如向其告警或直接将车拖回。另外一个方面,对于专门提供工程机械租赁服务的公司也可通过该设备对其车辆进行监控和调度,以避免车辆丢失,同时还能进行有效的调度。
因此工程车载定位设备具有如下特点[2]:
(1) 安装位置必须隐蔽,而且对车主必须保密,因为车主一旦知道有该设备存在,它就会想方设法拆除它,因此,在设计时必须充分考虑安装位置,且在安装时必须保证安装过程的保密。
(2) 必须保证在车辆熄火或蓄电池被取出状态下仍然能够正常工作。必须提供电瓶保护功能,电瓶电压过低、过高时脱离电瓶,直接使用后备电池供电。后备电池须提供充电接口,当电压过低时从电瓶充电。
(3) 对于主要用于调度的车辆必须提供车载电话可以使车辆和管理中心通话,另外管理中心可以通过安装在车辆上的摄像头对车辆状态进行视频监控。
(4) 定位终端设备需要监测的状态至少包括:GPS天线开路、GPS天线短路、主机由后备电池供电、后备电池电量、电瓶被拆除、车门、发动机、ACC、断油电等。这些状态将定时发送到管理中心或者由管理中心发送请求时发出。
(5) 需要实现的报警功能:盗警、劫警、电瓶拆除报警、GPS天线开路报警、GPS天线短路报警、GPS模组故障报警。报警方式主要采用短信报警、无GSM信号时提供声光报警。
3 工程车载定位设备的实现方案
工程车载定位设备的实现方案如图2所示,它由主处理器、GPS定位模组、GPRS无线通信模组、音/视频采集模组和以太网通信模组等部分组成。
主处理器是设备的控制中心,基于图2中的需求,它采用Intel XSCALE系列的PXA270处理器。该处理器在目前PDA手机中得到广泛应用,它可以稳定工作在520 MHz,并可跳频到624 MHz。其功耗低,接口丰富,内置多个串口以及USB HOST接口,可以外接USB摄像头等设备,完全适合本设备的需求,且其功能为后续产品的升级留下了很大的扩展空间[3]。
定位模组用于实现对车辆的定位,是车载定位设备的关键技术之一。定位多采用 GPS(Global Positioning System,全球定位系统),它是美国的国防导航卫星系统,是一个全球性、全天候、全天时、高精度的导航定位和时间传递系统。24颗卫星位于6个倾角为55°的轨道平面内,高度为20 182 km,周期近12 h。卫星用两个 L波段频率发射单向测距信号,区别不同卫星采用码分多址。它是一个军民两用系统,提供两个等级的服务。GPS系统是为全球范围内的飞机、舰船、坦克、地面车辆、步兵、导弹以及航天飞机等提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和精确时间,因此,具有极高的军用价值和民用前景。目前市场上有许多成熟的GPS模组,GPS模组接收GPS卫星信号,经信号处理而获得用户位置、速度等信息,然后通过串口发送出去。
车辆的移动性决定了系统的通讯必须采用无线通讯方式。现在常用的通讯方式为GSM的短信息业务、GPRS(中国移动网络)/CDMA(中国联通网络)数据传输两种方式。我国GSM公用数字移动通信是覆盖面最大、系统可靠性最高、保有量最多的数字移动通信系统,利用GSM的短信息业务传输GPS信息及其他信息是一种经济、有效的通信方式。但是该方式具有一定的时延,而且传输数据量非常有限。如果需要传输大量数据或者要求较小的时延可以采用GPRS/CDMA数据业务进行传输。目前市场上也有许多成熟的GPRS模组,它们通过串口接收AT命令集以接收处理器的控制。
图3为本设备中定位终端设备的GPRS/GPS模组硬件原理框图。管理终端设备只有GPRS模组,没有GPS模组。系统采用BENQ的M22 GPRS通信模组和GPS-1000 GPS模组。它们都是通用的GPRS/GPS模组,在各种系统中应用非常广泛。
定位终端设备的GPRS/GPS模组通过串口连接到PXA270处理器的串口,管理终端设备的GPRS模组则直接通过一个DB9插座通过串口延长线连接到管理中心主机的串口。图3中GPS模块需要连接一根GPS天线(ANTENNA),而GPRS模块需要连接一个SIM卡卡座(SIMCARD)、一根GPRS天线(ANTENNA)、一个耳机插座(SPK)和一个麦克风插座(MIC)。如果不需要进行GSM语音服务(打电话和接电话)则耳机和麦克风插座不需要引出,否则它们将连接到车载耳机和麦克风。
图4为该设备的语音部分硬件原理框图,它采用AC97接口的UCB1400芯片,SPEAK和MIC分别连接到车载耳机和麦克风。
视频采集直接通过普通USB摄像头插入到USB接口中实现,图5为该设备的USB接口硬件原理框图。
以太网通信模组仅在管理终端设备中需要,用于将管理终端设备接收到的音/视频数据传送到管理中心的主机。图6为本设备的以太网卡硬件原理框图。它采用100 Mb/s以太网接口芯片LAN91C111,由网络接口芯片LAN91C111、传送变压器、RJ45以太网插座和处理器PXA270组成,以实现通过以太网传送数据的功能。
本设备软件采用嵌入式Linux,它是目前在手持设备、工业控制等领域都广泛应用的操作系统。对于PXA270以及本文使用的各种外接芯片接口都支持的非常好[4]。图7为本设备软件系统框图。
4 VPEM的关键技术问题及其解决方法
4.1 无线传输方式的选择
VPEM实现了定位功能、车载电话以及音/视频监控功能的模块化设计,可以根据用户需求自由选择,同时支持采用短消息和GPRS数据通信两种方式将用户信息发送到管理中心。系统根据不同的模块组合方式对其通信方式进行定制,这个过程是由系统自动完成,不用用户干预,同时所有的通信方式都可以由用户进行手动设置[5]。下面是系统采用的默认通信方式:
(1) 对于不需要车载电话以及音/视频监控功能的用户,无线传输的内容包括:定位信息、状态信息。这些信息量很小,直接使用GSM短信息业务完成。
(2) 对于需要车载电话而不需要音/视频监控功能的用户,GPS定位等信息采用GSM短信息业务,而车载电话直接采用GPRS模组的GSM电话功能实现。
(3) 对于需要车载电话以及音/视频监控功能的用户,车载电话使用音/视频采集模组采集音频和视频数据并通过GPRS模组的GPRS数据通信业务实现,GPS定位等信息可选择的采用GSM短信息业务和GPRS模组的GPRS数据通信业务,如果音频和视频数据采集较频繁则采用GPRS数据通信业务,否则就使用GSM短信息业务。
4.2 隐蔽安装的问题
前面已经提到定位终端设备必须隐蔽安装,因此在设计过程也必须充分考虑该问题。对于GPRS/GPS模组由于它们都必须使用天线才能正常工作,GPRS模组天线较小,信号接收也很强因此选择较短的天线直接安装在设备机盒内,而GPS天线必须采用室内天线并安装在设备机盒中,由于室内天线会增加设备的成本而且信号也没有室外天线强,因此,在设计时提供室外天线的接口供不需要隐蔽安装的用户使用。
5 结 语
本文设计并实现了一种应用于工程车辆的车载定位设备以实现对工程车辆的远程监控和管理。该设备采用高档ARM处理器并嵌入Linux操作系统,为设备提供了良好的扩展能力,有利于产品的进一步升级;该设备硬件采用模块化设计,充分考虑不同用户的需求,可以对硬件进行定制;同时不同的用户可以根据需要选择不同的无线通信方式,以节省开支。
参考文献
[1]Elliott D,Kap lan.GPS原理与应用[M].邱致和,王万义,译.北京:电子工业出版社,2002.
[2]刘大杰,施一民.全球定位系统(GPS)的原理与数据处理[M].上海:同济大学出版社,1996.
[3]李丽,题原.GPS在车辆定位系统中的应用[J].高师理科学刊,2006,26(3):46-49.
[4]李国连,刘万军.基于嵌入式技术的GPS车辆导航系统[J].东北大学学报:自然科学版,2004,25(Z1):162-164.
[5]BENQ Corporation.M22 GSM/GPRS Wireless ModuleDatasheet[S].
工程定位 第10篇
一、“211工程”建设推动了高等学校发展目标的整体提升
建国以后很长一段时间内,我国高等学校的发展具有浓厚的行政计划色彩,除了由国家确定办学类型和办学方针外,高校几乎没有办学目标的自主权。直至20世纪80年代,随着改革的深入,各省市自治区开始划定地方重点大学和非重点大学,许多院校面临如何跻身于重点大学行列的问题。一些高校按照学科自行进行分类定位,争取通过国家或省市自治区的重点学科点的突破实现自身位置的前移,这是我国大学自主定位的初始,但这只是就学校地位的定位[1]。真正意义上高等学校根据自己的历史和发展状况自主确定发展目标是在20世纪90年代中期,这首先与国家实施“211工程”战略密切相关。在一定程度上也可以说,“211工程”建设直接驱动了高等学校第一次明确自身的发展定位。
1993年,原国家教委发出《关于重点建设一批高等学校和重点学科的若干意见》,决定设置“211工程”重点建设项目。1995年11月,经国务院批准,由中央政府拨出专项资金开始实施“211工程”建设。作为新中国成立以来国家正式立项、在高等教育领域规模最大、层次最高的重点建设工程之一,“211工程”建设的目的是“面向21世纪,重点建设一批高等学校和重点学科,并在此基础上经过若干年的努力,使100所左右的高等学校以及一批重点学科在教育质量、科学研究、管理水平和办学效益等方面有较大提高,在高等教育改革特别是管理体制改革方面有明显进展,成为立足国内培养高层次人才、解决经济建设和社会发展重大问题的基地”[2]。在申请立项的材料中,各个学校必须围绕“211工程”建设的宗旨明确各自的总体建设目标,因此,这就直接推动了相关高等学校思考发展定位的问题,并在“211工程”建设方案中直接体现出来。
“211工程”建设实施之前,我国高等教育总体发展水平偏低,无论是办学规模,还是办学质量,同世界发达国家相比都还有较大差距。很多学校学科结构较为单一,高水平科研成果不多,教学科研仪器设备陈旧,国际交流与合作层次不高。在这种背景下,进入“211工程”建设行列的高等学校纷纷立足于各自的现状,着重从整体提高办学基础能力的角度确定自身的发展定位。如,清华大学的定位为“综合性、研究型、开放式”大学;同济大学定位为“理工结合、文理交融、科学教育与人文教育协调发展的多功能型现代大学”;电子科技大学定位为“在电子信息领域具有世界先进水平的一流大学”;云南大学的定位是“处于全国同类高校先进行列,部分学科在国内具有优势和特色,立足边疆,服务云南,成为国内高等教育领域培养高层次人才、解决地方经济建设和社会发展重大问题的基地之一”;南京农业大学定位为“以农为主,农理结合,农、理、经、工、文多学科协调发展,教学与研究并重,具有鲜明的地域特色,国内一流、国际有影响的综合性农业大学”;南京师范大学定位为建设“新型一流师范大学”;苏州大学定位为“成为在国内外有较大影响的地方综合性大学”,等等。这个阶段高等学校发展定位的基本特征是,依据原先学校的所属类别,突出强调行业色彩和学科特色。
经过“211工程”一期和二期的建设,“211工程”学校在办学条件、师资队伍、人才培养、科学研究和学科水平等方面的实力得到大大提高。特别是在学科方面,加大了调整和优化学科结构的力度,基础学科得到加强,应用学科得到较快发展,产生了一批新兴交叉学科,基本形成了布局结构较为合理的重点学科体系。“211工程”学校人才培养的数量和质量也有了大幅度的增长和提高。据统计,2005年本科生和研究生培养规模分别是1995年的2.5倍和6.2倍[2]。由于这一阶段也是我国高等教育大扩招、高校大合并的阶段,因此,在办学规模扩大、学科结构不断优化的背景下,许多“211工程”学校重新开始对办学目标进行调整或新的定位。与“211工程”建设初期相比,“211工程”学校的发展定位出现了明显的提升:一是几乎所有的“211工程”学校都定位为综合性大学,这是学校类别上的定位;二是大部分学校都明确提出研究型或教学研究型的建设目标,这是办学类型上的定位;三是大都对学校在教育体系中的地位提出了诸如世界一流或国内一流的明确要求,这是办学层次和办学水平上的定位。如清华大学的发展目标为“建设综合性、研究型、开放式大学,跻身世界一流大学行列”,同济大学的发展目标为“综合性、研究型、国际知名的高水平现代大学”,电子科技大学的目标为“以电子信息学科为特色的高水平研究型大学”,云南大学定位为“西部一流、国内先进、国际知名的区域性高水平研究型综合大学”,南京农业大学定位为“国际知名、有特色、高水平研究型大学”,南京师范大学定位为“综合性有特色的教学研究型大学”,苏州大学定位为“成为具有学科、区域和国际化特色的国内一流、国际知名高水平大学”等。
限于篇幅,这里不能系统地罗列各个高等学校发展定位变化的情况,但通过上面的简要回顾可以看出,“211工程”建设不仅推动了高等学校办学规模扩大、办学层次提升、办学特色彰显、学科布局优化,并且直接推动了高等学校面向21世纪、面向世界、面向现代化建设的需求明确自身的发展定位。从另一个角度看,高等学校的发展定位主要受到了政府政策的引导,由政府确定的“211工程”建设的总体目标直接规范了各个高等学校的发展目标。如一期建设的重点是基础条件的整体提高,二期和三期建设则突出了重点学科建设的意义和重要性,这对于高等学校办学目标转型具有直接的指导性,当然政府引导的背后是资金和资源的大量倾斜。
二、高等学校发展目标的提升对“211工程”建设提出了新的要求
经过15年的建设,目前“211工程”大学的发展目标从宏观上说大体上分为两个层次:一是世界一流大学,二是国际知名的高水平大学。这两种发展目标既与各个学校发展的基础和条件相关,同时也与《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中强调的“加快创建世界一流大学和高水平大学的步伐”的任务相一致。新的发展目标与建设初期的目标相比显然有了极大的提升,也就相应地对“211工程”建设提出了更高和更新的要求。从高等学校新的发展定位角度来看,至少有以下几个方面的要求:
1.“211工程”建设要注重推动高等学校教育质量的全面提高。
整体教育质量高是世界一流大学或者高水平大学的基本要求。“211工程”一期建设的重点放在办学基础条件的改善和提高上,二期和三期突出强调重点学科建设的重要性,同时也强调了学科的整体推进,但从实际操作的情况看,重点学科得到了快速发展,但非重点学科发展的情况不尽人意,特别是省属“211工程”学校,仍然存在不少的薄弱学科,影响到学校整体的教育质量。例如,对于工科学校来说,没有一流的理科就很难有一流的工科;对于文理科学校来说,没有较强的工科就很难说是名副其实的综合性院校。另外在创新人才培养上,三期建设首次进行了创新人才培养项目的立项,这是一个重要转变,但建设的内容只限于研究生的培养,在实际操作过程中,本科创新人才的培养大都被排除在立项之外。从国外世界一流大学或者高水平大学的基本标准来看,本科人才的培养恰恰是办学质量最为重要的核心指标之一。因此,“211工程”建设在突出重点的同时,要更加注重全面提高高等学校的教育质量。
2.“211工程”建设应为高等教育的国际化提供支撑。
“世界一流”或“国际知名”都要求高等学校具有较高的国际化程度。其中一个重要的指标是人力资源的国际化,也就是在世界范围内吸纳优秀科研和管理人才。在欧洲和美国,一流大学和学术机构常常是来自各个国家的学者的汇聚地。国际化的人力资源不仅体现在各种短期项目上,在中长期科研聘任中也很普遍[3]。这不是形式上的要求,而是科研本身发展的要求,因为科学研究的思路和操作需要集思广益,需要吸纳多种思维模式,国外一流大学的成功经验早已说明了这一点。另外一个重要的指标就是高等学校接受外国留学生的数量和接受教育的层次,这标志着学校整体学科水平、对外开放程度和国际知名度[4]。“211工程”建设应更好地适应“面向世界”办学的要求,注重提高学术队伍的国际化程度和培养国际化的人才。
3.“211工程”建设要为高等学校形成办学特色提供条件。
经过多年的探索,“有特色”作为一种目标定位已经成为各个高等学校的共识。所谓“有特色”是指学校在长期办学过程中积淀形成的、本校特有的、优于其他学校的独特优质风貌[5]。这也就意味着,不同类型的学校应有差别化的发展,要结合自身的实际情况和外部环境形成为社会承认的学科特色、人才培养特色和管理模式特色。如,师范院校的“教师教育”特色,工程技术院校的技术研发特色,文理院校的基础研究特色,等等,这既是社会的要求,也是高校自身发展的要求。如果每一所高校都办出自己的特色,我国高等教育的整体就能呈现群芳争艳、色彩斑斓的景象,这是我国由高等教育大国向高等教育强国转变的重要前提。在“211工程”建设的实践中,同质化的倾向还较为明显,这是不利于高校特色的凝练和发展的。在今后的建设中,应注重适应高等学校的特色发展要求,服务于高校“有特色,高水平”的发展目标。
三、提高“211工程”建设的灵活性和针对性,推动高等学校发展定位的顺利转型
到2011年年底,三期建设进入竣工验收阶段,四期建设也将进入规划阶段。针对当前高等教育新的形势变化,以及高等学校发展定位的变化,笔者认为,“211工程”建设需要与时俱进,进一步深化改革,使建设本身成为推动高等学校实现“世界一流”或“高水平”目标的主要抓手。就当前而言,在继续贯彻“211工程”建设总的方针的基础上,要注重提高建设的灵活性和针对性,以切实提高决策的科学化水平,推动高等学校发展定位的顺利转型。
1. 适应现代大学制度建设的要求,赋予高等学校更多的建设自主权,为高等学校的机制体制创新提供空间。
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》强调了三个一批任务,即“培养一批拔尖创新人才,形成一批世界一流学科,产生一批国际领先的原创性成果”。要完成这些任务,必须以改革为动力,着重从机制体制上解决制约发展的深层次问题。在三期建设中,明确要求进行机制体制创新,但是由于建设管理的整齐划一,客观上造成机制体制创新的空间较小,模式单一。下一阶段的“211工程”建设应注重宏观决策和管理,赋予高等学校更多的自主权,使高等学校能够从自身和社会发展的需求出发,科学地确定发展重点和发展方向,在项目设置、经费配置、经费调整等方面能够根据发展的要求在一定范围内自主确定,增强建设的针对性和灵活性。特别是目前各个高校重点学科建设存在多渠道、多途径投入(如一些省的优势学科建设经费等)的情况,出现了学科经费大量堆积在少数学科,资金效益出现了边际递减的现象。因此,赋予高等学校更多的建设自主权,使“211工程”建设成为高等教育改革创新的实验区,这是高等学校整体提高教育质量的要求。
2. 针对学科发展的规律,按照一级学科建设的思路进行项目设计。
过去的重点学科建设立项大都局限于二级学科的层面上,不能适应学科发展的要求。从科学发展的历程来看,学科的分级是19世纪科学专门化和学科分化的产物。进入20世纪以来,由于认识的需要,学科综合化趋势日益增强,特别是在当代,学科的交叉融合已经成为科研创新的源泉。因此,“211工程”重点学科建设要注重按照一级学科建设的思路凝练研究方向、整合学术队伍、统筹学科资源、创新人才培养模式。其着力点就在于适应学科发展的内在要求,打破二级学科之间的界限,促进学科之间的交叉融合,从而形成优势和特色。在研究方向上要认真规划,注重从一级学科层面规划前沿研究方向,注重从综合的角度并运用综合的手段去研究和把握学科中的重大问题;在学术队伍上,着眼于一级学科发展的需要培养和引进学术人才;在人才培养上,要改革现有的课程体系,探索一级学科范畴下课程设置和人才培养模式的创新,等等。这些都是“211工程”建设与国际接轨的重要方面。
3. 针对科技发展和社会建设的需求,更加突出新兴学科和应用学科的发展,进一步完善学科布局。
创建世界一流大学,必须要有一流的学科布局。“211工程”学校大都定位为综合性大学,但很多学校作为综合性大学的学科布局却尚待完善,新兴学科、应用学科亟待快速发展,多学科交叉融合和系统集成的功能尚未得到充分发挥。因此,需要依托原有基础,大力发展新兴学科和应用学科。许多新兴学科目前可能还不是国家重点学科,进行投入也不一定能够马上见效,但它们具有发展的潜力,代表的往往是未来20年甚至更长远的科技发展趋势。“211工程”建设要有前瞻性,在立项上应进一步放宽条件,鼓励高校根据社会需求和学科发展需要,发展新兴学科和应用学科,推动学科综合,打造新的生长点,更好地服务国家与地方建设。
4. 进一步完善“211工程”建设的评估机制,注重对学校整体办学水平进行评价。
“211工程”建设的中心任务是提高高等学校的教育质量、科研水平、管理水平和办学效益,这是一个涉及多个方面、多种要素的系统工程,需要全面统筹、协调发展。“211工程”并不等同于一般意义上的建设工程,建设工程的对象通常是物,但教育工程大量涉及的是人的因素,如研究方向的凝练、学术队伍的聚合、人才培养模式的创新,等等。不能简单地用工程思维来预先框定建设过程中的问题。要正确处理建设中的数量与质量、规模与效益、短期与长期、硬件条件与文化氛围的关系,注重保证教师和学生的自主性与创造性,发展他们的个性与兴趣。衡量一所一流大学的标准,不单纯是看发表了多少数量的论文,而是看汇聚了多少一流队伍,培养了多少一流人才,以及这些人才的工作方式与精神风貌。
因此,要进一步完善建设的评估机制,正确发挥评估的引导作用。一是要注重对学校整体办学水平进行衡量,弱化不切实际的高指标,引导高校减少急功近利的短期行为和形式主义,按照科学发展观的要求,做到全面、协调和可持续发展。二是在评估中注重引入社会评价机制,发挥社会评估机构的参与和监督作用,保证评估的科学性和公正性。高水平大学应是社会认可度高的学校,其中包括了用人单位对高校人才培养质量的评价,以及高等学校为经济社会发展的贡献度等。除了一般性的量化指标外,学校的管理体制、科学研究的境界、学术探索的自由度、教师的师德与敬业、学生的学业追求以及校园文化等方面都是衡量高等学校办学水平的重要依据,是高水平大学核心竞争力的体现,也是“211工程”建设的应有之义。
参考文献
[1]郭秋平.我国大学定位的发展演变和实践中的问题探讨[J].郑州大学学报:哲学社会科学版,2009(03).
[2]“211工程”部际协调小组办公室.“211工程”发展报告(1995-2005)[R].北京:高等教育出版社,2007.
[3]张悦悦.选择怎样的“国际化”[N].人民日报海外版,2011-07-08.
[4]周远清.我国当前高等教育形势[J].高等教育研究,2010(12).
工程定位 第11篇
关键词:全球定位系统GPS;工程;测绘
中图分类号:TN967.1 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2009)27-0013-03
全球定位系统(Global Positioning System,简称 GPS),是美国从 20世纪 70年代开始研制的用于军事目的的新一代卫星导航与定位系统。随着 GPS系统的不断成熟和完善,它开始由军用转为民用,并率先在大地测量、工程测量、航空创新测量、海洋测量、城市测量等测绘领域得到运用。现已普遍运用于各个领域,测绘界已普遍采用了GPS技术,极大提高了测绘工作效率和控制网布网灵活性。本文介绍 GPS在工程测绘中的应用现状及其具体案例,分析其前景和发展方向。
1GPS的研制及应用
GPS的研制花费了几年时间,从20世纪70年代后期开始,就有了某种程度的信号覆盖,然而,与今天的24 h覆盖相差甚远,一个特定位置能够看到三颗卫星的时间是有限的,卫星几何布局足以提供适当精度的时间则少之又少。这种情况当然是任何导航功能所不能接受的,只有在利用适当的计划和巧妙的方案时,才能获得静态的定位数据,所以不能很好地在地质工程测绘和勘察中发挥其重要的作用。随着科技的进步,在测绘应用中利用GPS 带来了巨大的经济效益,推动了非常先进的GPS设备,用以预测GPS覆盖面积和范围的工具和获得厘米级精度位置的方法等也随之得到了很好的发展。
这项技术在测绘业务中的价值来源于这样的事实:即可获得相对于通用坐标系(WGS-84)的绝对位置,而且用一个小得多的测绘小组就能很好的完成庞大复杂的测绘工作,既省时间也省人力物力。一个测绘人员就能在外场采集数据,而用常规方法采集数据要求由两到三人来完成。可以用最廉价的计算机设备就能对采集到的数据加以处理,达到所需的精确度,测绘人员可以用现场的GPS设备进行粗测绘或是标出基准点或其他特征的位置。实时差分和动态技术在外场就能提供精确的实时信息,而无需对数据进行后处理,从而进一步降低了工程测绘费用。例如:利用GPS 高差与三角高差的差值分析,对比数据由GPS 网中随机抽取,共抽取8 条基线,并对其进行三角高差测量。详细测量数据见表1。表1 中往返高差限差均按《光电测距高程导线测量规范》要求的四等高程导线往返高差限差Δh=±45 s 计算。我们可以看到每一段的GPS 高差与三角高差的差值都优于规范要求,而且每公里高差误差最大值为±3.29 cm,可见在小面积范围内GPS高差精度已经达到了四等高程导线的精度。
2GPS在工程地图测绘中的应用原理
GPS 采用交互定位的原理。已知几个点的距离,则可求出求未知所处的位置。对 GPS 而言,已知点是空间的卫星,未知点是地面某一移动目标。卫星的距离由卫星信号传播时间来测定,将传播时间乘上光速可求出距离:R=vt。其中,无线信号传输速度为 v=3×108 m/s,卫星信号传到地面时间为 t (卫星信号传送到地面大约需要 0.06 s)。最基本的问题是要求卫星和用户接收机都配备精确的时钟。但一般为降低成本,用户接收机都用石英钟。卫星上则采用原子钟——用金属元素制作的金色钟(耗资达 100 万美元)。
由于光速很快,要求卫星和接收机相互间同步精度达到纳秒级(10 s～6 s),由于接收机使用石英钟,因此测量时会产生较大的误差,不过该意味着在通过计算机后可被忽略。同时,因为每颗卫星之间的时钟同步性十分精确,只要同时跟踪 4 颗 GPS 可见卫星后训能解算出经度、纬度、高度及接收机钟差。这是典型的由 4 个方程求解 4 个未知数的数学运算。
一个 GPS 接收机必须同时接收4颗卫星才能进行三维定位。对于实时厘米级定位精度,则要求同时接收 5 颗以上的卫星。在理想情况下,因为 GPS 系统有 24 颗卫星环绕地球运动,通常在水平角 10 度以上都能观测到 7 颗卫星。但如果附近有山、建筑物或其他遮挡物,则所能观测到的卫星会更少,这样接收机就很难定位,故有些应用还要与惯性导航技术相结合。
GPS早期的主要应用在于提供地面真值,或是提供航空摄影测量制图的取向。用飞机或航天器对大面积的地面进行拍照。指示标记往往要在地面上测绘,以便提供这些照片上的基准位置,这些指示标记可以用来确定照片的比例和取向。GPS可以用来测绘这些基准。此外,如果在拍照的精确瞬间能足够精准地知道照相机的位置,就完全不再需要用这些基准了。这项技术已经用精确的惯性导航系统(INS)增强而开发出来了。惯性导航系统有极好的稳定性,但它具有随时间漂移的倾向,而且需重新初始化。另一方面,GPS具有其固有的作绝对基准的能力,并能极好地增强INS。在这种应用中,两种系统可在一起使用,INS可以帮助消除动态GPS使用法中固有周期多值性,并在可能发生的GPS短暂中断期内承担定位职能。工程中要测量的地图或者其他种类的地貌图现在制作起来已极其容易了,只需让接收机在要制作地图的区域内移动并记录一系列的位置便可得到。已经有为达到所希望的精确度所需要的各种程度的事后处理技术了,使用GPS应用于工程测绘工作能大大的提高工作效率和精准度,加快了工程测绘的进展。
3GPS在工程测绘中的实例
GPS在工程测绘的广泛应用,使得工程开展得以高效的进行,以下是实例工程的概况:
某县城属丘陵地形,位于县域中部地区,地势西高东低,相对高差 50 m左右,城区面积约 12 km。下面是E级 GPS点的具体实测方法及过程。 E 级GPS 控制网以边连接方式布设,平均距离为500 m～1000 m。GPS 数据采集采用6 台灵锐S282 型双频接收机。为确保观测质量,预先根据星历预报编制观测计划。GPS 观测时的PDOP 值均小于5,保证了卫星的几何结合和数据采集质量。观测中作业模式采用静态观测,采样间隔为5″,卫星截止高度角为15 °,有效卫星数均大于7,同步观测时间为40 min～50 min。天线斜高分别在测前测后用钢卷尺各量取3 次取平均值使用。观测数据统一采用南方测绘仪器公司的随机软件《南方测绘GPS4. 4数据处理》进行平差。平差后各项指标均满足E 级GPS 测量精度要求。
表1三角高差测量数据汇总表
测站及仪器高测点及镜站高距离 / S高差 / H往返测高差之差往返高差限差GPS测高差 / H′两高差之差
每公里误差
V11V12787.322 813.519 1-0.022 250.039 92913.545-0.025 9
1.4311.44
V12V11787.322 8-13.519 10.032 9
1.4251.431
V12V10799.773 12-2.234 50.006 500.040 243 5-2.2520.017 5
1.4251.451
V10V12799.773 122.234 50.021 9
1.5411.462
V10V01794.443 259.968 875-0.016 250.040 109 29.983-0.014 12
1.5411.549
V01V10794.443 25-9.968 8750.017 8
1.5211.484
V01V02960.629 557.452 75-0.024 500.044 105 357.4430.009 75
1.5211.431
V02V01960.629 5-57.452 750.010 1
1.5421.486
V04V05432.157 1212.909 125-0.022 750.029 582 412.917-0.007 88
1.5731.483
V05V04432.157 12-12.909 1250.018 2
1.5331.485
V05V25463.387 2520.768-0.024 000.030 632 620.7640.004
1.5331.46
V25V05463.387 25-20.7680.008 6
1.551.483
V18V19521.063 25-37.905 375-0.018 250.032 483 1-37.910.008 625
1.4881.495
V19V18521.063 2537.905 3750.016 6
1.4481.456
V20V21613.793 5-9.063 3750.004 250.035 255 2-9.0750.011 625
1.6681.752
V21V20613.793 59.063 3750.018 9
1.6751.72
4提高GPS定位精度的有效方法
作业单位在利用进行定位作业时,为了提高定位的精度, 应该从硬件和作业手段两个方面加以改进,以提高定位精度。硬件的改进采用合适的接受机作业,当基线边长大于10 km时,采用双频接收机。
双频接收机的优点:①在快速静态和动态测量中观测时间比单频机短。当基线边长小于10 km时,可以采用单频接收机。②可以基本消除电离层延迟对点位坐标的影响,点间距离可达1 000 km。
单频接收机的优点:①不受DODP码保密的限制。② 不易出故障,平均无故障时间约为8 000 h。③需要电子元件较大, 对微处理器的要求较低,不需要昂贵的互相关器或Z码发生器, 产品数量大,价格只有双频接收机的一半。④ 边长短于10 km时比双频结果精度高;⑤功耗低,体积小,重量轻,给外业带来方便。缺点:①点间距离超过20 km～30 km时,定位精度受到电离层、对流层延迟的影响。凡点位相对精度要求2×10-6时,边长不宜超过20 km～30 km;②在快速静态和动态测量中观测时间比双频接收机长。
同时,为了使得GPS所观测到的数据可靠,平面起算数据和高程起算数据设置合理,才能得到较好的平面精度和高程精度。在静态GPS作业时,基线较长时要适当延长观测时间,以取得良好的观测数据。此外,GPS网选点很重要,一定要按照规范要求进行合理选点,地平高度角大于15°上方应该比较开阔,没有遮挡,同时远离雷达站、电台、微波中继站等。合理选用控制起算资料,使起算控制点均匀分布在网中,提高精度。
5结束语
目前,我国的GPS接收机观测基本实现了自动化、智能化,且观测时间在不断减少,大大降低了作业强度,观测质量主要受观测时卫星的空间分布和卫星信号的质量影响,以及个别点的选定受地形条件限制,如造成树木遮挡、手机、步话机等设备的使用都会影响测试数据的精准性。同时,我们可以看到GPS在工程测绘中的应用,为工程测绘提供最科学的数据分析,相信在不久的将来,这项技术能够被更好地、更广泛地应用,为社会服务。
参考文献
1 《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314-2001)
2 刘大杰、施一民、过 静等.全球定位系统(GPS)的原理与数据处理[M].上海:同济大学出版社,1996
3 徐绍锉.GPS定位技术及在地籍测量中的应用及发展前景[J].中国土地科学,1995.3(4)
4 杨润书.高山高等级公路GPS 测高的分段拟合级精度分析[J].测绘通报,2005(12):27～28
5 段虎荣.线路测量中GPS 高程拟合的应用研究[J].山西建筑,2007.33(12):348～349
The Application Analysis in the Project is Surveyed and
Drawn of the Global Positioning System(GPS)
Ning Qibing
Abstract: Because use global positioning system GPS to control the cloth network flexible and operating simple, the data are reliable, accuracy High characteristic, widely used in the work of surveying and drawing of project, help to improve in the work that the project surveys and draws at the same time Working efficiency, reduce the production cost, raise and measure the speed and working efficiency.
浅谈工程造价信息发布的要求与定位 第12篇
关键词：工程造价,信息发布,要求,定位
1 工程造价信息发布现状和问题
1.1 工程造价信息发布的现状
目前国内工程造价信息发布主要有期刊发布和网络发布两种形式。期刊发布一直以来都是各造价站发布造价信息的主要手段,每个省份都有自己的工程造价期刊。期刊栏目设置数量在5～10个之间,其中栏目数量为7～8个的期刊最多。对比各省期刊,比较常见的栏目有政策法规、综合信息、厂商报价、文件选登、知识讲座、专业论坛、价格信息、造价指标、造价指数、新材料、学习园地、案例分析等,其中大部分的期刊都设有政策法规、文件选登、综合信息、专业论坛、价格信息5个栏目,发布的信息基本上涵盖了工程造价计价和管理所需的各种工程造价计价依据信息及其辅助信息。
由于材料价格通常占工程造价的50%～70%,因此材料价格信息是造价信息中最为重要的一个组成部分。总的来说,在我国工程造价管理体制改革的背景下,工程造价逐步转向通过市场竞争形成工程价格。由于建设工程的利益相关各方对工程造价信息提出了新的需求,国内造价信息的发布正在转向从造价信息的新需求出发,逐步调整造价信息发布工作的定位,以为用户提供参考价为主,注重提高造价信息(尤其是价格信息)的准确性、清晰性、及时性、完整性和便利性,使造价信息发布范围更趋合理,更加适合用户采用工程清单计价方法开展计价工作。
1.2 工程造价信息发布存在的问题
根据对经常使用工程造价信息的用户作调查可知,70%以上的调查对象使用造价信息刊物的主要目的是为了结算、预算和招投标。在为用户提供服务的过程中,工程造价信息发布存在的问题表现为造价信息不够准确、清晰、及时、完整和便利,未能很好地满足建设工程利益相关各方从事工程计价和进行工程造价管理的需要。存在这些问题的深层次原因主要包括以下几点:
(1)造价信息发布的针对性不强。我国工程造价管理正从计划体制向市场体制转变,工程造价逐步转向为“政府宏观调控,企业自主报价,市场形成价格”,工程造价的计价方法也从定额计价转变为工程量清单计价。在此背景下,建设工程利益相关各方的造价信息需求也相应发生改变并出现分化,信息需求趋向多样化和复杂化。但在工程造价信息发布工作中,由于缺乏对建设工程利益相关各方的信息需求作系统研究,仍然延续传统的内容和方法进行信息发布,导致信息发布的针对性不强,难以满足用户的需求。
(2)在提高造价信息发布质量与控制发布成本之间的矛盾比较突出。一方面,随着工程管理体制和工程造价计价方法的改革,用户对造价信息发布质量提出了更高的要求;另一方面,造价信息采集、加工、发布的工作量和成本也在不断增加。为了控制信息采集的人工成本,许多地区的造价管理部门不得不将材料品种、信息采集点的数量和信息采集的频率控制在有限范围内,这就限制了造价信息的准确性、及时性和完整性的提升,从而大大影响了造价信息发布的质量。
(3)造价信息采集、加工、发布的方法比较落后,并且缺乏科学的理论依据。在信息采集方面,主要通过“手脚并用”来获得信息资源,即通过跑现场用手抄的原始方法来获得信息,收集信息的效率低,采集技术落后。在信息加工方面,对造价信息的处理带有很大的主观随意性,如部分造价信息期刊中的市场综合价基本上都是采用加权平均的方法计算出来,很多情况下计算方法和权数是由工作人员凭经验确定的,并无科学的理论依据。造价信息发布很少运用数据库技术,用户只能获得某个时点的数据,无法利用时间数列进行对比分析和预测。此外,网络技术在造价信息发布上的应用也还很不成熟。
(4)造价信息开发与利用缺乏良性循环机制。造价信息开发与利用是一种创造价值的活动,真实反映客观实际并且揭示市场规律的造价信息可以帮助建设单位节约工程投资,帮助施工单位降低成本并获得利润,帮助设计单位、造价单位、建材供应商等拓展业务和赢得市场。目前造价信息产品供需双方尚未形成互惠互利关系,造价信息开发与利用所创造的价值还只是供应方向需求方的单向传输,需求方对供应方的反哺作用十分微弱。各地区造价管理部门所办的造价期刊和网站,虽收取一定的费用,但也只能勉强维持现有水平的开支,难以支持造价信息的深度开发。
2 工程建设各方对造价信息发布的要求
工程造价信息是指从事工程造价计价活动所需的相关信息,包括建设工程利益相关各方(招投标双方、中介机构、政府相关管理部门等)从事招标标底和投标报价的编制、合同价款的确定与调整、工程造价的审查与审核、工程造价变更的认定、工程结算与决算等活动所需的相关信息。工程造价计价活动要求造价信息必须具备准确性、清晰性、及时性、完整性和便利性。
准确性是指造价信息应该是真实的,能够如实地反映实际情况,尤其是数量信息必须达到一定的精确度;清晰性是指造价信息的描述应该是明确、透彻且没有歧义的,否则便会因为语义模糊不清而造成信息使用者的误解;及时性是指造价信息应该及时反映工程造价及其影响因素的变化;完整性是指正确完成一项工程造价计价工作所需的各项信息应该齐备并且配套,没有缺项漏项;便利性是指造价信息要便于造价信息需求者使用。
3 工程造价信息发布的定位
现阶段我国建设市场环境最主要的特征是存在政府投资和非政府投资两种方式。由于目前建设市场公平竞争的环境尚未形成,加上各种不正之风,特别是腐败现象的存在,工程造价管理暂不具备完全开放、由市场形成价格的条件,只能是调放结合、循序渐进。在这种情况下,工程造价信息发布的定位更加重要,工程可以定位为:适应我国工程造价管理体制改革的要求,提供适合工程量清单计价方法、能满足工程造价管理的多样化信息需求、有公信力的造价信息。
(1)工程造价信息发布要与我国工程造价管理体制改革的目标、方向与步骤保持一致。我国工程造价管理体制改革的目标是通过市场竞争形成工程价格,方向是与国际接轨。造价信息发布要从面向定额管理转为面向市场竞争,并且与调放结合、循序渐进的改革步骤保持协调。
(2)工程造价信息发布要有利于工程量清单计价方法的推行。工程量清单计价是我国工程造价计价方法的重要改革,对于推动政府工程造价管理职能转变、规范工程招投标工作、加强业主对投资的控制、促进施工企业提高经营管理水平具有重要意义。工程量清单计价与我国传统的预算定额计价相比,在项目设置、定价原则、计价价款和单价构成、计价过程、工料机消耗量的确定、价格表现形式、工程量计算规则、计价方法、工程风险承担等方面存在差异。因此,工程造价信息的内容要作相应的调整,以适应工程量清单计价的要求,促进工程量清单计价方法的推广应用。
(3)工程造价信息发布应能满足建设工程利益相关各方对造价信息的多样化需求。随着我国工程造价管理体制改革的推进,建设工程利益相关各方对造价信息的需求呈现出多样化的特点。改革后,在承发包双方、中介组织、政府主管部门等建设工程利益相关各方所进行的编制工程量清单、编制标底、报价、评标、确定合同价、调整合同价、工程款拨付、工程结算、造价审查审核、争议协调和仲裁等各种工程造价管理活动中,对造价信息的内容、表现形式、使用方法等方面的要求既有一致性,也有差异性,这就导致信息需求的多样化。因此,工程造价信息发布应针对建设工程利益相关各方的不同需求,提供丰富的造价信息。
4 结语
根据我国建设市场现状与建设工程利益相关各方对所发布工程造价信息的要求和定位,为使所发布的工程造价信息的内容、范围、方向更贴近市场实际、更系统、更准确及时,应充实以下几方面内容:
(1)缩小工程造价定额信息的数量规模,扩大工程造价市场信息的数量规模;
(2)改变造价信息分散的状况,提供适应清单计价流程的造价信息;
(3)工程造价信息应加强系统性,对信息产品进行深度开发;
(4)全面提高价格信息的质量;
(5)提供有公信力的造价信息。
参考文献
【工程定位】相关文章：
浅析建筑工程定位放样技术09-13
对独立学院土木工程专业发展定位的探考02-03
浅谈卫星定位系统在工程测量中的应用06-21
平衡定位05-14
报道定位05-17
定位转换05-17
定位改革05-22
传播定位05-22
射频定位05-28