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隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)安全監(jiān)測技術(shù)的快速發(fā)展，造橋安全監(jiān)測技術(shù)不斷發(fā)展，安全監(jiān)測橋梁結(jié)構(gòu)逐漸向輕便、纖細(xì)方面發(fā)展。與此同時橋梁的安全監(jiān)測載重、跨徑和橋面總寬不斷增長，構(gòu)造型式不斷變化。

傳統(tǒng)的變形安全監(jiān)測方式越來越無法滿足變形安全監(jiān)測要求，這就迫切需要性能更可靠的設(shè)備來安全監(jiān)測大橋的形變。目前，隨著GPS安全監(jiān)測技術(shù)的不斷成熟，GPS安全監(jiān)測自動化監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)在橋梁、建筑、地震、大壩等領(lǐng)域中運(yùn)用并獲得很好的效益。GPS安全監(jiān)測自動化監(jiān)測系統(tǒng)儀器因其優(yōu)異的性能受到專家的好評。

安全監(jiān)測工作原理與應(yīng)用概況

安全監(jiān)測工作原理

全球安全監(jiān)測定位系統(tǒng)(Global Positioning System)是軍民兩用的衛(wèi)星導(dǎo)航安全監(jiān)測定位系統(tǒng)。該安全監(jiān)測系統(tǒng)從20世紀(jì)70年代初開始研制，全球定位系統(tǒng)是美國繼阿波羅登月規(guī)劃和航天飛機(jī)計劃以后的又一龐大的安全監(jiān)測空間計劃。

它的出現(xiàn)不僅使導(dǎo)航安全監(jiān)測技術(shù)和安全監(jiān)測定位技術(shù)產(chǎn)生了根本性的變革，并且對安全監(jiān)測交通運(yùn)輸、空間安全監(jiān)測技術(shù)、安全監(jiān)測地學(xué)研究、軍事等諸多領(lǐng)域及社會生活的各個方面都將產(chǎn)生重大影響。

全球衛(wèi)星定位安全監(jiān)測系統(tǒng)衛(wèi)星星座，設(shè)計由24顆衛(wèi)星(實(shí)際上目前常常維持27至32顆衛(wèi)星)構(gòu)成。它們分布間隔為60度的6個軌道上，軌道傾角55度，每個路軌表面均勻分布4顆衛(wèi)星。衛(wèi)星的地面高度為20200km。

這樣分布的衛(wèi)星星座，可以確保隨意時間隨意位置的接收器可同時接到4顆以上衛(wèi)星信號，以便進(jìn)行瞬間的安全監(jiān)測定位觀測。

差分是2個或更多個測站之問的相對安全監(jiān)測定位，如圖1所示，如果A和B兩點(diǎn)在同一時間內(nèi)觀測了相同的一組衛(wèi)星(至少四顆)。并且A是一個己知點(diǎn)，通過某種安全監(jiān)測數(shù)據(jù)鏈，把原始糾正信息傳到B點(diǎn)，那么B點(diǎn)的位置就可以加以確定。

安全監(jiān)測GPS接收器在地面接收位于天上的至少4顆GPS安全監(jiān)測定位衛(wèi)星的信號(電磁波)。根據(jù)安全監(jiān)測定位信號抵達(dá)GPS接收器的時間差，GPS安全監(jiān)測接收器就可以計算出自己距離衛(wèi)星的準(zhǔn)確距離。又因?yàn)镚PS安全監(jiān)測定位衛(wèi)星在天上的位置是己知的，因此能通過公式，把這個位置和剛剛獲得的距離，換算出GPS安全監(jiān)測接收器在地面的位置(經(jīng)緯度、海拔等等) 。

影響橋梁的環(huán)境要素及GPS檢驗(yàn)系統(tǒng)的重要性

一般來說，影響橋梁的安全監(jiān)測外部環(huán)境是非常極端的，它們促使維護(hù)橋梁的安全監(jiān)測也成為了非常復(fù)雜工作。

影響橋梁的環(huán)境要素主要包含：(1)高速的潮汛以及風(fēng)速；(2)行駛船舶可能的碰撞；(3)因?yàn)榭諝獾臐穸群秃}度引起的橋梁腐蝕破壞；(4)安全監(jiān)測靠近地震區(qū)邊沿；(5)高密度的交通負(fù)載。

GPS安全監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用于橋梁檢測，精度高，不受作業(yè)環(huán)境和距離限定 ，安全監(jiān)測自動化程度高，極大地減少勞動工作強(qiáng)度，降低野外工作量，大大提高安全監(jiān)測工作效率及成果質(zhì)量，給傳統(tǒng)的安全監(jiān)測橋梁形變監(jiān)測作業(yè)方式帶來了巨大變化，使橋梁檢測水準(zhǔn)顯著提高。

此外，目前大部分的安全監(jiān)測橋梁系統(tǒng)已經(jīng)做到數(shù)據(jù)自動傳送、自動解算處理、準(zhǔn)實(shí)時測量結(jié)果和測量結(jié)果圖形演示。運(yùn)用安全監(jiān)測監(jiān)測中心即時統(tǒng)一解算模式的安全監(jiān)測方法盡管難度較大，但精度較好。這一安全監(jiān)測方法將作為今后致力研究的方向。