高精度GPS實(shí)時(shí)變形監(jiān)測(cè)軟硬件系統(tǒng)開發(fā)與研究.pdf

1、我國(guó)是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家,尤其是滑坡、泥石流的頻繁發(fā)生對(duì)人民群眾的人身安全造成了巨大的傷害以及給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來了巨大的損失。當(dāng)前,在沒有足夠的經(jīng)濟(jì)實(shí)力以及技術(shù)力量大范圍地對(duì)具有潛在危險(xiǎn)性的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行全面治理的情況下,對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是一條有效地途徑。
　　隨著GPS定位技術(shù)的飛速發(fā)展,GPS技術(shù)在變形監(jiān)測(cè)中占據(jù)了舉足輕重的地位,但常規(guī)GPS變形監(jiān)測(cè)技術(shù)存在很大的局限性,外業(yè)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理不能實(shí)時(shí)、連續(xù)地進(jìn)行。為此,本文

2、以GPS數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、傳輸、解算及形變分析和預(yù)警為研究主線,以開發(fā)一個(gè)GPS實(shí)時(shí)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為研究目標(biāo),對(duì)GPS實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中的傳感器的集成、數(shù)據(jù)的采集與傳輸、GPS數(shù)據(jù)解碼、GPS單歷元算法、信號(hào)濾波、數(shù)據(jù)庫管理等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。本文具體的研究?jī)?nèi)容和成果有以下幾點(diǎn):
　　(1)本文在深入研究單片機(jī)自動(dòng)化控制技術(shù)后提出了基于MSP430單片機(jī)的GPS接收機(jī)設(shè)計(jì)方案。該方案以MSP430單片機(jī)為核心,結(jié)合GPSOEM接收板卡

3、、GPRSDTU、液晶顯示屏、鍵盤等硬件實(shí)現(xiàn)了GPS測(cè)量接收機(jī)的研發(fā)。本文設(shè)計(jì)的GPS接收機(jī)能完成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集并將數(shù)據(jù)通過GPRS模塊實(shí)時(shí)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心,該接收機(jī)擁有屏幕顯示、按鍵操作等功能供用戶對(duì)其進(jìn)行參數(shù)設(shè)置或查詢。
　　(2)本文研究了GPS接收機(jī)和計(jì)算機(jī)的通訊技術(shù)與方法,開發(fā)了基于LabVIEW的GPS數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集子系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了GPS數(shù)據(jù)的有線、無線兩種方式的傳輸。針對(duì)有線傳輸?shù)木窒扌?本文主要采用GPRS無線數(shù)據(jù)傳

4、輸方案,可實(shí)現(xiàn)多站點(diǎn)數(shù)據(jù)同步采集。
　　(3)本文研究了GPS原始數(shù)據(jù)的解碼技術(shù),針對(duì)Ashtech廠家的接收機(jī),開發(fā)了基于LabVIEW的實(shí)時(shí)解碼程序,能正確的將該接收機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流解碼到標(biāo)準(zhǔn)的RINEX格式。
　　(4)本文在研究單歷元算法以及GPS動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)后處理算法的基礎(chǔ)上開發(fā)了基于LabVIEW的數(shù)據(jù)處理與分析子系統(tǒng),能實(shí)時(shí)對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)的基線進(jìn)行解算,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行濾波處理,分析其形變大小,對(duì)大于形變閾值的監(jiān)測(cè)點(diǎn)做出