첫째, 글로벌 포지셔닝 시스템 소개
GPS (Global Satellite Positioning System) 는 미군이 1970 년대 초 자오선 위성 항법 및 위치 탐지 기술을 바탕으로 개발한 전 세계, 전방위 (육지, 해양, 항공, 우주) 전천후 내비게이션, 위치, 타이밍 및 속도 측정 시스템입니다. GPS 기술은 첨단 측정 수단이자 새로운 생산성으로 전천후, 고정밀, 자동 측정의 특징으로 국민경제건설, 국방건설, 사회발전의 각 분야에 녹아들었다.
GPS 시스템은 우주 위성 시스템, 지상 모니터링 시스템 및 사용자 수신 시스템의 세 가지 하위 시스템으로 구성됩니다.
(1) 공간 위성 시스템, GPS 의 공간 위성 그룹은 높이가 약 20 만 킬로미터인 GPS 위성 24 개로 구성되며 6 개의 궤도 평면에 고르게 분포되어 있습니다. 평면 사이의 각도는 60 도이고 레일과 지구 적도 사이의 경사각은 55 도입니다. 위성은 궤도 운행 주기가 1 1 시간 58 분이므로 수평선 위 어느 곳에서나 4 개의 위성을 받을 수 있습니다.
(2) 지상 통제 시스템. GPS 지상 제어 시스템은 1 개의 마스터 스테이션, 3 개의 주입 스테이션 및 5 개의 모니터링 스테이션으로 구성됩니다. 마스터 스테이션의 역할은 각 모니터링 스테이션의 GPS 관측 데이터를 기준으로 위성의 천체력과 위성시계의 보정 매개변수를 계산하고 주입소를 통해 이 데이터를 위성에 주입하는 것입니다. 동시에 위성을 통제하고, 위성에 지시를 내리고, 백업 위성을 배정한다. 감시소의 기능은 위성 신호를 받고 위성의 작동 상태를 감시하는 것이다. 주입소의 역할은 마스터 스테이션에서 계산한 데이터를 위성에 주입하는 것이다. GPS 지상 통제 시스템은 주로 대서양, 인도양, 태평양, 미국에 구축된다.
(3)GPS 의 사용자 부분은 GPS 수신기, 데이터 처리 소프트웨어 및 컴퓨터, 기상 기기 등과 같은 해당 사용자 장치로 구성됩니다. 그 기능은 GPS 위성에서 보낸 신호를 수신하여 탐색 및 포지셔닝에 사용하는 것입니다.
둘째, GPS 측정 특성
1, 높은 위치 정확도
이중 대역 GPS 수신기의 기본 해석 정확도는 일반적으로 5mm+ 1ppm 이고 적외선 기기의 기본 해석 정확도는 5mm+5ppm 입니다. GPS 측정의 정확도는 적외선 측정기와 비슷하지만 거리가 늘어나면서 GPS 측정의 장점이 점점 더 두드러지고 있습니다. 많은 실험을 통해 상대 위치 정확도는 50KM 미만의 기준선에서 12× 10-6, 100 km ~ 500 km 의 기준선에서/kloc 에 이를 수 있음을 입증했습니다
2. 역간에 시청할 필요가 없습니다.
역 간 통시는 항상 측량의 큰 난제였다. 특히 지형이 복잡한 지역에서는 측량 기술자가 관점을 찾는 것이 특히 어렵다. GPS 의 출현은 역과 역 사이의 통시가 필요 없고 선택점이 더 유연하고 편리하지만 역 부근은 넓어야 수신 신호가 더 좋아질 수 있다는 특징이 있다.
3, 조작이 간단하다
GPS 측정의 자동화 수준이 높습니다. 현재 GPS 수신기는 소형화되고 지능적인 운영을 단순화하는 경향이 있습니다. 높은 기술 수준이 필요하지 않습니다. 관측자는 안테나 쌍, 평준화, 안테나 높이 측정, 전원 켜기, 데이터 처리 소프트웨어를 사용하여 데이터를 처리하면 측량점의 3 차원 좌표를 얻을 수 있습니다. 위성 캡처, 추적 관찰 등과 같은 다른 관측 작업은 모두 함께 자동으로 수행됩니다.
셋째, 엔지니어링 건설 분야의 GPS 기술 적용 및 분석
최근 몇 년 동안 교통과 건축시스템은 잇달아 GPS 수신기를 도입하여 우리나라 GPS 기술의 발전을 촉진하고,' GPS 도시 측정 기술 사양' CJJ73-79,' GPS (Global Positioning System) 측정 기술 사양' CH2001-을 제정했다. GPS 기술의 엔지니어링 건설 분야에서의 응용은 주로 도로, 교량, 터널의 측정 및 위치 제어에 나타난다.
1, 고속도로 측량 제어 네트워크 레이아웃
현재 도로 경로 GPS 네트워크의 측정 방안은 기본적으로 두 가지가 있다. 하나는 경로의 모든 제어점이 GPS 측정을 사용한다는 것이다. 즉, 선형을 따라 세로 500m~ 1000m 마다 GPS 점을 배치하고 인접한 GPS 점은 서로 통시한다. 다른 하나는 5km~ 10km 마다 GPS 점 쌍을 선형을 따라 세로로 배치하는 것입니다 (하나는 기준점이고 하나는 방향점).
2, 도로 평면 종단 로프트 및 수량 산출 계산.
종단을 로프트하는 경우 먼저 로프트가 필요한 데이터를 각 VIP 의 측점, 선의 양수 및 음수 경사 값, 종곡선의 반지름 등 전자 매뉴얼에 입력하고, 시공 로프트 점 파일을 생성하고, 현장에서 언제든지 로프트할 수 있도록 저장합니다.
횡단을 로프트할 때 횡단 형식 (채우기, 절토, 반성토) 을 결정한 다음 사면 경사, 길어깨 폭, 도로 폭, 편경사, 확폭구간, 설계 높이 등의 전자 노트북에 횡단 설계 데이터를 입력하여 시공 로프트 점 파일을 생성하고 언제든지 현장에 로프트할 수 있습니다. 동시에 소프트웨어는 지면 선과 자동으로 연결하여 "캡" 작업을 수행하고 "횡단법" 을 사용하여 수량을 계산할 수 있습니다. 그리기 소프트웨어를 사용하여 선을 따라 종단 단면 및 각 점의 횡단 뷰를 그릴 수 있습니다.
3, 교량 구조 로프트
수로에 세워진 장거리 교량의 경우, 전통적인 광학 기기와 토탈 스테이션은 찾기 어렵다. 수로가 너무 넓고 안개가 많아 기기 판독 오차가 발생하기 쉽다. 또한 기상 조건은 다변화되어 부표 위치가 변동하는 것을 관찰하여 위치 정확도에 영향을 줍니다. GPS 는 공간 3 점 거리 교차의 원리를 이용하여 강 외부 상황의 간섭을 받지 않고 점과 점 사이의 시야를 요구하지 않고 생산성을 크게 높인다. 평면 좌표 위치 정확도는 약 5 5mm 1ppm 이고, 기준선 길이는 몇 미터에서 수십 킬로미터로 교량 제어 네트워크의 정확도 요구 사항을 충족합니다.
4. 실시간 동적 (RTK) 포지셔닝에는 빠른 정적 위치 지정과 동적 위치 지정이라는 두 가지 측정 모드가 있습니다. 도로 측량, 건설 로프트, 감독 및 GIS (지리 정보 시스템) 프런트 엔드 데이터 수집을 포괄하는 두 가지 위치 지정 모드의 조합입니다.
4. 1 빠른 정적 위치 지정 모드. GPS 수신기는 각 모바일 스테이션에서 정적으로 관찰해야합니다. 관측할 때 참조 스테이션과 위성의 동시 관측 데이터를 모두 수신하여 전체 미지수와 사용자 스테이션의 3D 좌표를 실시간으로 계산합니다. 계산 결과의 변경이 안정화되고 정확도가 설계 요구 사항을 충족하는 경우 실시간 관찰을 종료할 수 있습니다. 일반적으로 제어 네트워크 암호화와 같은 측정을 제어하는 데 사용됩니다. 토탈 스테이션 측정과 같은 일반적인 측정 방법을 사용하면 객관적인 요인에 크게 영향을 받고 자연 조건이 열악한 지역에서는 구현이 어렵고 RTK 빠른 정적 측정은 적은 비용으로 더 많은 작업을 수행할 수 있습니다. 단일 포인트 포지셔닝은 정적 측정에 필요한 시간의 5 분의 1 도 채 안 되는 5-10 분 (기술 발전에 따라 포지셔닝 시간이 단축됨) 에 불과합니다. 도로 측량에서 토탈 스테이션 대신 와이어 측정과 같은 제어점의 암호화를 완료할 수 있습니다.
4.2 동적 위치 측정 전에 몇 분 동안 기준점 관찰 (일부 기기에는 2 ~ 10s 만 필요) 을 초기화해야 합니다. 그러면 흐름 스테이션이 미리 정의된 샘플링 간격으로 자동으로 관찰되어 참조 스테이션의 동시 관찰 데이터와 함께 샘플링 점의 공간 위치를 실시간으로 결정할 수 있습니다. 현재 위치 정확도는 센티미터급에 이를 수 있다.
동적 위치 지정 모드는 도로 측량 단계에서 광범위한 적용 전망을 가지고 있어 지형 측량, 중간 파일 측량, 횡단 측량, 종단 지반선 측량 등을 완료할 수 있습니다. 2 ~ 4 s 를 측정한 후 정확도는 1 ~ 3 cm 에 달할 수 있으며, 전체 측정 과정은 통시할 필요가 없고 토탈 스테이션과 같은 일반 측정 기기와 비교할 수 없는 장점을 가지고 있습니다.
동사 (verb 의 약어) 판촉 제안
5. 1, GPS 정적 위치 지정 기술과 동적 위치 지정 기술을 결합하여 도로 평면 제어 측정을 효율적이고 정확하게 완료할 수 있습니다.
5.2. 생산 과정에서 기존의 방법과 GPS 기술을 결합한 생산 공정을 통해 생산성을 크게 높일 수 있다.
5.3. RTK 기술을 특징으로 하는 GPS 기술이 발달하면서 각 업체들은 자체 특허 기술을 갖춘 기기를 잇따라 출시하여 초기화 시간이 짧고 추적 능력이 뛰어나며 정확도가 높고 신뢰성이 뛰어나며 가격 대비 성능이 우수합니다. 조사 설계 단위는 토탈 스테이션을 교체하는 경향이 있으므로 단위 설비를 업데이트할 때 이 요소를 고려해야 합니다.
5.4.GPS 기술이 도로 측량에 적용된 것은 도로 측량에서 혁신적인 기술 혁신으로 전통적인 작업 이념을 새롭게 할 것이다.
자동동사 끝말
GPS GlobalpositioningSys-tem (Globalpositioningsys-tem) 은 미군이 개발하고 구축한 글로벌 다용도 연중무휴 내비게이션, 포지셔닝, 타이밍 및 속도 측정 시스템입니다. 현재 GPS 는 공사 건설 등 여러 분야에 광범위하게 적용되어 우리나라 도로공사 측량에서의 응용이 이제 막 시작되었다. 우리나라 경제의 발전과 GPS 기술 응용 연구가 점진적으로 심화됨에 따라 GPS 는 현대 도로 건설에서 더 큰 역할을 할 것으로 믿는다.
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