本研究得到云南省科技厅省院省校科技合作计划项目
《
水电站大坝变形分析
与灾害预报系统的研制
》
（
编号
：
2003ZDBLA05A022
X
湖北省科技厅重点项目
《
空
间数据釆集与应用软件开发及产业化
》
（
编号
：
2001AA104A01
）
和式汉市国际合
作项目
《
GPS
—
机多天线与测量机器人在滑坡监测中的应用
》
（
编号:
20027006144
）
的联合资助
，
在此表示感谢
。
摘要
变形监测一直是工程测量中的一项重要的工作
，
它为建筑物及构筑物的安全
施工和运营提供可靠的保证
，
是滑坡
、
泥石流等地质灾害防治的关键技术
，
也是
大坝
、
桥梁等建筑物安全监测的重要内容
。
随着变形监测技术的发展和监测水平
的日益提高
，
监测方法也变得多种多样
，
对自动化程度
、
测量精度
、
测量仪器和
测量方法等方面的要求也越來越高
。
这样
，
GPS
作为一种最先进的技术
，
在大坝
变形观测以及滑坡
、
崩塌
、
泥石流等地质灾害监测的应用中得到了普及和推广
。
传统的
GPS
自动监测系统虽然具有很多优点
，
但是监测成本过高
，
难以推广
和应用
，
因此需要寻找一种更好的办法来解决成本问题
。
于是
，
GPS
多天线阵列
变形监测系统
（
简称
GAMS
）
应运而生
，
它是一种能够大幅度降低监测成本的相
对廉价的
GPS
自动监测系统
。
应用该系统
，
既能连续自动地进行变形监测
，
又能
大幅度降低和节约成本
。
本文就
GPS
多天线阵列变形监测系统阐述了其工作原理
，
研究意义
，
并着重
叙述了
GPS
获取变形量的数学模型和系统网络数据库的建设
，
对该系统的全面设
计做了详细的介绍
。
然后结合该系统在云南漫湾电厂大坝监测和滑坡监测中的应
用情况
，
利用一部分监测数据
，
对系统的监测成果进行了分析和研究
，
最后得出
了有益的结论
。
结果表明
，
系统运行稳定
，
自动化程度高
。
不但能够得到比较满
意的测量精度
，
而且能够大大降低监测成本
，
因此具有重要的实用价值
，
市场前
景非常广阔
。
关键词
：
GPS,
多天线阵列
，
变形监测
ABSTRACT
Defbmiation
monitoring
is
always
an
important
work
of
engineering
survey.
It
ensures
buildings
and
constructs
against
dangers,
prevents
geological
disasters,
and
monitors
dams
and
bridges.
With
the
development
of
deformation
monitoring
techniques,
more
and
more
ways
of
deformation
monitoring
appears.
And
higher
demands
for
deformation
monitoring
are
raised,
such
as
automatism
degree,
survey
precision
etc.
As
one
of
the
most
advanced
techniques,
GPS
surveying
technique
is
extended
to
many
fields
such
as
dams,
dilapidations,
landslips
etc.
The
traditional
GPS
surveying
technique
in
deformation
monitoring
has
many
advantages.
However,
it's
difficult
to
popularize
because
of
its
high
investment.
GPS
multi-antenna
array
deformation
monitoring
system,
which
is
named
GAMS
emerges
as
the
times
require.
It*s
an
automatic
GPS
deformation
monitoring
system
which
can
reduce
the
investment
greatly.
We
can
use
this
system
automatically
and
cheaply.
This
thesis
introduces
the
principium
and
researching
purport
of
the
system,
and
attaches
importance
to
the
mathematical
models
and
the
construction
of
the
web
database.
The
comprehensive
design
of
the
system
is
also
introduced
in
detail.
Based
on
the
application
of
the
system
to
Manwan
dam
and
landslip
deformation
monitoring,
monitoring
results
are
analyzed
and
some
beneficial
conclusions
are
given,
according
to
some
monitoring
data.
The
result
indicates
that
the
system
runs
steadily
and
automatically.
Considering
its
high
precision
and
low
investment,
we
are
certain
that
it
is
practical
and
has
broad
prospect.
Key
words
：
GPS,
multi-antenna
array
,
deformation
monitoring
目录
摘要
II
ABSTRACT,
第一章
§1,1
问题的提出
§
1.2
本文主要研究内容
4
第二章
6PS
获取变形量的数学模型
.5
§2.1
单历元解算方法综述
2.1.1
快速模糊度搜索法
.5
2,1.2
无模糊度求解法
6
2,1.3
无模糊度和整周跳变问题的短基线解算方法
.6
§2.2
GAMS
系统所采用的解算方法
.................
.7
221
利用载波相位获取变形量的模型
7
222
组合相位获取变形值的算法
.................
・9
223
与其他解算模型的比较
・,
・・
10
第三章
GAMS
系统设
11
§3.
1
GAMS
系统简介
§3.2
GAMS
系统工作的基本流程
11
§3,3
系统关键技术
12
3.
3,1
GPS
接收机的数据采集与变形量的获取技术
.13
自动控制技术
..........
扩频通讯技术
..........
.14
3
・
3.4
网络数据库技术
变形分析预报模型
.....
14
14
§3.4
多路
GPS
信号共享器
15
3.4.2
GPS
信号放大器
......
341
III
£
GAMS
§3.5
7(?^
j/p)
1
X
t
BU
3.5.1
概述
....................
3.5.2
扩频通讯的优点
........
3.5.3
扩频通讯设备介绍
.....
§3.6
系统软件设计
...........
3.6.1
3.6.2
系统主要功能及特点
…
…
3.
6.
3
CAMS
系统的网络数据库.
•••»••••
1
8
18
18
••
…
19
21
21
22
23
第四章
29
§4.
1
漫湾电站概况
29
§4,2
GAMS
系统应用于漫湾电站监测
30
4.
2.
1
监测的目的
30
4.
2.2
30
4.
2.3
■
数据传输方案
32
4.
2.4
监测数据获取方案
34
§4.3
监测成果分析
34
43.1
观测数据
.34
432
解算方法
35
43.3
结果分析
36
§
4.
4
系统应用结论
43
第五章
45
§5.1
结论
45
§5,2
建议
46
参考文献
47
后记
IV
