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導(dǎo)語(yǔ)：在無(wú)線(xiàn)電通訊技術(shù)的撰寫(xiě)旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；GIS/GPS/3G；輸電線(xiàn)路；智能巡檢
作者簡(jiǎn)介：王廣鑫（1965-），男，山東棗莊人，山東電力集團(tuán)公司棗莊供電公司，工程師；褚衍華（1985-），男，山東棗莊人，山東電力集團(tuán)公司棗莊供電公司，工程師。（山東 棗莊 272102）
中圖分類(lèi)號(hào)：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）17-0224-02
電能作為國(guó)家戰(zhàn)略能源，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系著國(guó)家能源、國(guó)計(jì)民生，電力系統(tǒng)輸電線(xiàn)路實(shí)現(xiàn)電能的輸配過(guò)程是電力系統(tǒng)的重要組成部分。[1-3]2010年國(guó)家電網(wǎng)公司提出建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，電網(wǎng)正在由傳統(tǒng)電網(wǎng)向現(xiàn)代智能電網(wǎng)轉(zhuǎn)變，這對(duì)輸電線(xiàn)路日常運(yùn)作提出了更高要求。輸電線(xiàn)路的地域特征（跨度大、地域地形復(fù)雜）、氣候特征（直接暴露、四季氣候影響）、巡視人員因素（工作量大、考核困難），[4]對(duì)輸電線(xiàn)路的巡檢維護(hù)工作造成了不利影響。
目前國(guó)內(nèi)外的線(xiàn)路巡檢方法主要包括直接標(biāo)記法、條形識(shí)別法、射頻采集法、信息采集法，近年來(lái)又出現(xiàn)了直升機(jī)巡檢、機(jī)器人巡檢方法。[5-10]分析當(dāng)前巡檢方式主要是半自動(dòng)化巡檢模式，解決了巡檢到位、信息存儲(chǔ)的問(wèn)題，但一定程度上增加了系統(tǒng)基礎(chǔ)建設(shè)投入、人員巡視工作量。[11]由于巡檢過(guò)程中工作人員個(gè)人因素影響尤為突出，如何在線(xiàn)路現(xiàn)場(chǎng)提取海量的線(xiàn)路信息，快速對(duì)信息進(jìn)行上傳、分析，提高巡檢質(zhì)量，是擺在輸電線(xiàn)路巡檢作業(yè)人員面前的一大問(wèn)題?，F(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)是國(guó)家電網(wǎng)公司力行實(shí)施的安全生產(chǎn)長(zhǎng)效機(jī)制，以確保生產(chǎn)過(guò)程作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，提高作業(yè)質(zhì)量。如何對(duì)輸電線(xiàn)路作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行管理、[12，13]實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)也是輸電線(xiàn)路巡檢工作的重要內(nèi)容。
現(xiàn)代GIS、GPS技術(shù)日益成熟，[14-16]微處理器技術(shù)飛速發(fā)展，[17]3G無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)日新月異，如何將現(xiàn)代科技融入到輸電線(xiàn)路巡檢管理中，提高輸電線(xiàn)路巡檢質(zhì)量，建設(shè)智能輸電線(xiàn)路巡檢管理系統(tǒng)，是輸電線(xiàn)路智能化的重要步驟。本文針對(duì)輸電線(xiàn)路巡檢的實(shí)際工作，對(duì)基于GIS/GPS/3G無(wú)線(xiàn)通訊輸電線(xiàn)路智能巡檢管理系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)，開(kāi)發(fā)低成本輸電線(xiàn)路移動(dòng)巡檢設(shè)備，錄入線(xiàn)路巡檢信息，通過(guò)3G無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器終端，服務(wù)器接受并分析數(shù)據(jù)，并提供客戶(hù)端供信息查詢(xún)、消缺工作部署、信息反饋，實(shí)現(xiàn)輸電線(xiàn)路智能化、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。
一、智能巡檢管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
系統(tǒng)如圖1所示，主要包括巡視移動(dòng)終端、Internet無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器終端三部分，其特點(diǎn)為：巡視移動(dòng)終端自主研發(fā)、模塊化設(shè)計(jì)、可擴(kuò)展性強(qiáng)、功能針對(duì)性強(qiáng)、成本低、體積小、便于攜帶；3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸通道信息傳輸可靠、實(shí)時(shí)性高；服務(wù)器終端對(duì)巡視數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理，實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，并提供客戶(hù)機(jī)服務(wù)，加快輸電線(xiàn)路故障處理速度。
服務(wù)器終端是巡檢管理系統(tǒng)的大腦，制定線(xiàn)路巡檢方案和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，與每臺(tái)巡視移動(dòng)終端建立網(wǎng)絡(luò)連接，布置巡檢任務(wù)，并對(duì)巡檢結(jié)果進(jìn)行考核；無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)建立服務(wù)器與移動(dòng)終端的網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換；移動(dòng)終端為裝有GIS系統(tǒng)、GPS授時(shí)定位模塊、3G無(wú)線(xiàn)通信模塊的移動(dòng)設(shè)備，接受服務(wù)器終端線(xiàn)路巡檢任務(wù)，并提供測(cè)溫、測(cè)距等設(shè)備數(shù)據(jù)交換接口，巡檢人員通過(guò)移動(dòng)終端輸入線(xiàn)路巡檢信息，移動(dòng)設(shè)備將帶有時(shí)間、地點(diǎn)信息的線(xiàn)路巡檢信息發(fā)送給服務(wù)器終端。
二、巡檢移動(dòng)終端
移動(dòng)終端為線(xiàn)路實(shí)地巡檢信息錄入設(shè)備，目前移動(dòng)巡檢設(shè)備設(shè)計(jì)大都基于PDA（Personal Digital Assistant），其性能較好，但功能復(fù)雜、成本高不宜大量配備，對(duì)于輸電線(xiàn)路巡檢任務(wù)針對(duì)性不強(qiáng)。輸電線(xiàn)路除了缺陷記錄外，更有跨越測(cè)距、接頭測(cè)溫等專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)設(shè)備，PDA不具備設(shè)備兼容性、接口可擴(kuò)展性。本文設(shè)計(jì)的巡檢移動(dòng)終端如圖2所示，主要是由7部分組成：微處理器、GPS模塊、3G無(wú)線(xiàn)通訊模塊、外部存儲(chǔ)設(shè)備、擴(kuò)展接口、鍵盤(pán)（觸屏）輸入模塊、顯示模塊。
（1）微處理器是移動(dòng)巡檢終端的核心部件，采用ARM7系列、STM32系列微處理器芯片，速度快、性?xún)r(jià)比高，實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路信息的接收、分析、處理，接收GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間、地理位置信息，運(yùn)行GIS系統(tǒng)，以及控制3G無(wú)線(xiàn)通訊模塊與服務(wù)器終端建立連接、發(fā)送帶有時(shí)間地理位置信息的線(xiàn)路信息。
（2）GPS模塊，采用G91核心芯片，自動(dòng)接收同步收拾定位衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行定位，通過(guò)串口向微處理器發(fā)送當(dāng)前可用衛(wèi)星數(shù)目、信號(hào)是否可用、經(jīng)緯度地理位置、標(biāo)準(zhǔn)格林時(shí)間等信息。使用內(nèi)置GPS天線(xiàn)，更方便攜帶。
（3）3G無(wú)線(xiàn)通訊模塊在微處理器AT指令的控制下通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器建立連接，實(shí)現(xiàn)巡檢線(xiàn)路作業(yè)任務(wù)信息交換。
（4）外部存儲(chǔ)設(shè)備實(shí)現(xiàn)微處理器數(shù)據(jù)緩存，對(duì)輸電線(xiàn)路巡檢信息進(jìn)行存儲(chǔ)，在3G模塊失去信號(hào)時(shí)提供輸電線(xiàn)路信息、時(shí)間、地理位置信息存儲(chǔ)空間，3G模塊重新獲取信號(hào)時(shí)微處理器讀取外部存儲(chǔ)設(shè)備信息進(jìn)行續(xù)傳。
（5）擴(kuò)展接口，微處理器預(yù)留接口，線(xiàn)路交叉線(xiàn)路、安全距離測(cè)距設(shè)備連接接口，線(xiàn)路接頭測(cè)溫等其他輸電設(shè)備巡檢設(shè)備接口，增強(qiáng)了巡檢移動(dòng)終端的可擴(kuò)展性。
（6）鍵盤(pán)（觸屏）輸入、顯示模塊，線(xiàn)路巡檢工作人員通過(guò)顯示模塊接收線(xiàn)路巡視任務(wù)工作單，通過(guò)鍵盤(pán)（觸屏）輸入線(xiàn)路巡檢信息，屏幕實(shí)時(shí)顯示移動(dòng)終端所在地時(shí)間、地理位置信息，實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路桿塔導(dǎo)航。
三、信息通信網(wǎng)絡(luò)
當(dāng)今無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)迅速發(fā)展，3G無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)已經(jīng)成為無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)的主流，針對(duì)輸電線(xiàn)路地域性的特點(diǎn)，3G無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)為輸電線(xiàn)路巡檢系統(tǒng)提供了穩(wěn)定、可靠的高速信息通道。巡檢移動(dòng)終端與服務(wù)器信息通道采用3G無(wú)線(xiàn)通訊，本系統(tǒng)選用的3G無(wú)線(xiàn)通訊模塊遵循TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，也可使用GPRS通訊方式，通訊方式更為靈活。
出于對(duì)信息安全因素的考慮，國(guó)家電網(wǎng)公司辦公網(wǎng)絡(luò)使用內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，與國(guó)際Internet網(wǎng)絡(luò)不能直接通信，因此在服務(wù)器終端前使用防火墻（見(jiàn)圖3），接入國(guó)際Internet網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器1與接入國(guó)家電網(wǎng)公司內(nèi)部電網(wǎng)的服務(wù)器2通過(guò)防火墻連接，以保證信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>
四、服務(wù)器終端
服務(wù)器終端為連接Internet的計(jì)算機(jī)群（見(jiàn)圖3），服務(wù)器1接入國(guó)際Internet網(wǎng)絡(luò)具備唯一公網(wǎng)IP，打開(kāi)網(wǎng)絡(luò)端口與各個(gè)移動(dòng)巡檢設(shè)備建立連接后進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，每臺(tái)移動(dòng)設(shè)備具有唯一的ID編號(hào)、唯一的端口號(hào)，服務(wù)器1通過(guò)ID編號(hào)、端口號(hào)識(shí)別巡檢移動(dòng)終端。服務(wù)器1接收線(xiàn)路巡檢信息后通過(guò)防火墻與服務(wù)器2進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，上傳線(xiàn)路巡檢信息或下載巡檢任務(wù)。
巡檢管理系統(tǒng)主要包括線(xiàn)路巡視、線(xiàn)路消缺兩部分（見(jiàn)圖4）。參照國(guó)家電網(wǎng)公司標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，線(xiàn)路巡視分為正常巡視、故障巡視、特殊巡視。為此，服務(wù)器在實(shí)現(xiàn)功能上能更好地規(guī)范作業(yè)過(guò)程，制定統(tǒng)一的作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，實(shí)施統(tǒng)一的信息存儲(chǔ)方式，制定統(tǒng)一的考核機(jī)制。
完成線(xiàn)路巡檢工作后，服務(wù)器根據(jù)線(xiàn)路巡檢結(jié)果制定標(biāo)準(zhǔn)化缺陷消除計(jì)劃，部署線(xiàn)路缺陷消除任務(wù)，完成消缺工作后進(jìn)行缺陷消除信息反饋，服務(wù)器對(duì)缺陷記錄進(jìn)行集中存儲(chǔ)，記錄每條線(xiàn)路缺陷歷史信息，并對(duì)缺陷消除情況進(jìn)行考核，檢查人員可直接調(diào)用服務(wù)器缺陷消除記錄進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)、消缺考核。
五、結(jié)論
結(jié)合線(xiàn)路巡檢實(shí)際提出了一種巡視移動(dòng)終端設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行了自主研發(fā)、模塊化設(shè)計(jì)，可擴(kuò)展性與功能針對(duì)性強(qiáng)、成本低、體積小、便于攜帶。解決了普通移動(dòng)巡檢成本高、功能針對(duì)性不強(qiáng)、擴(kuò)展性不強(qiáng)等不足，減輕了巡檢工作人員的工作量，增加了線(xiàn)路工作信息維度，提高了線(xiàn)路巡檢工作效率。
對(duì)輸電線(xiàn)路的智能巡檢管理系統(tǒng)進(jìn)行了研發(fā)，融入了當(dāng)前最新的GIS系統(tǒng)、GPS授時(shí)定位系統(tǒng)，使用當(dāng)前先進(jìn)的3G無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò)，巡檢信息更加豐富，信息交換更加快速、及時(shí)；實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化線(xiàn)路作業(yè)，提高了作業(yè)效率；提供了線(xiàn)路巡檢、消缺工作考核機(jī)制，提高了輸電線(xiàn)路巡檢管理水平；最終實(shí)現(xiàn)了電力輸電線(xiàn)路智能化管理，確保了高水平、安全穩(wěn)定運(yùn)行。
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關(guān)鍵詞：無(wú)線(xiàn)電測(cè)量；不確定度；無(wú)線(xiàn)電通訊；信息安全
近年來(lái)，人類(lèi)社會(huì)對(duì)通信檢測(cè)的要求越來(lái)越高，我國(guó)現(xiàn)在的安全形勢(shì)非常嚴(yán)峻，根據(jù)馬斯洛的觀點(diǎn)，在人類(lèi)的財(cái)富不斷增長(zhǎng)時(shí)，安全性就越來(lái)越重要。因此，在我們社會(huì)當(dāng)中，人們對(duì)自身的安全、信息安全等提出了越來(lái)越高的要求。在科技人員進(jìn)行長(zhǎng)期攻關(guān)后，對(duì)于無(wú)線(xiàn)電測(cè)量技術(shù)而言有著極大的進(jìn)步，它已經(jīng)成為了我國(guó)目前研究中非?；钴S的課題，但是其在發(fā)展中也存在不足，因?yàn)闇y(cè)量的要求越來(lái)越高，其精確度必須提升，否則，將會(huì)造成信號(hào)的嚴(yán)重偏差，無(wú)線(xiàn)電通訊主要是通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波來(lái)進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)?，可能受到環(huán)境因素的干擾。所以，必須采用一些措施來(lái)使信號(hào)偏差變小，從而解決相應(yīng)的問(wèn)題。為了攻克在通訊檢測(cè)上存在的難題，需要通過(guò)相應(yīng)的手段來(lái)解決和分析，使得測(cè)量精確度能夠提升，不確定度能夠降低，使得信號(hào)能夠更好地反映出所被測(cè)量對(duì)象的狀態(tài)，這樣才能更好地為我們的生活而服務(wù)。在測(cè)量中可能出現(xiàn)無(wú)法預(yù)知的問(wèn)題，要及時(shí)提出，并進(jìn)行檢測(cè)，問(wèn)題解決后要繼續(xù)進(jìn)行測(cè)試。對(duì)于每類(lèi)問(wèn)題，都要進(jìn)行全面測(cè)試，這樣才能使得一些之前沒(méi)有預(yù)料到的問(wèn)題得以解決，避免在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)生故障。對(duì)于一些解決不了的嚴(yán)重問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)多個(gè)部門(mén)之間的溝通，努力解決。如果問(wèn)題還是未解決，則可以與需求部門(mén)溝通，根據(jù)實(shí)際情況，降低一些系統(tǒng)的參數(shù)要求，使得我們測(cè)量系統(tǒng)可以滿(mǎn)足其要求。
1無(wú)線(xiàn)電通訊概述
對(duì)于無(wú)線(xiàn)通訊而言，其發(fā)展態(tài)勢(shì)十分良好，各種技術(shù)發(fā)展極快，同時(shí)，各個(gè)技術(shù)都有其適用范圍，因?yàn)槠湫盘?hào)傳輸?shù)牟煌攸c(diǎn)，在一些通信的應(yīng)用場(chǎng)景中可以實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，比如，3G信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋，WLAN可以進(jìn)行高速的無(wú)線(xiàn)通訊，UWB技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的高速接入等工作，因此，在我們的通信設(shè)備規(guī)劃當(dāng)中，應(yīng)綜合運(yùn)用這些技術(shù)，讓其能夠共同發(fā)展，使我國(guó)的信號(hào)傳輸手段可以均衡提升。同時(shí)，要做好頻段的規(guī)劃工作，這樣才能使無(wú)線(xiàn)通訊信號(hào)得到充分利用，使其安全性和準(zhǔn)確性都得到提升。無(wú)線(xiàn)電信號(hào)檢測(cè)是極為重要的，它已經(jīng)成為無(wú)線(xiàn)電通訊應(yīng)用技術(shù)中非常重要的環(huán)節(jié)，因此，應(yīng)提升其檢測(cè)的準(zhǔn)確性，降低不確定度，但從目前看，我們對(duì)于不確定性的分析并不是十分合理的，所以，有時(shí)候測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性并不高，加強(qiáng)無(wú)線(xiàn)電測(cè)量不確定度的分析是極為重要的，有利于測(cè)量質(zhì)量的提升。在實(shí)際測(cè)量當(dāng)中，利用目前的方法對(duì)于不確定的因素進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一測(cè)量，利用各個(gè)變量來(lái)對(duì)不確定因素進(jìn)行精確的計(jì)算與控制，就可以有效進(jìn)行產(chǎn)品檢測(cè)和成本控制。主要考慮系統(tǒng)的技術(shù)性和先進(jìn)性，同時(shí)，要加強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，考慮在系統(tǒng)發(fā)生故障或出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，能夠讓數(shù)據(jù)進(jìn)行有效保存，數(shù)據(jù)的精確度得到提升，短時(shí)間內(nèi)可以恢復(fù)到原始的狀態(tài)，有不錯(cuò)的抗擾動(dòng)能力。無(wú)線(xiàn)電測(cè)量方法設(shè)計(jì)應(yīng)該能夠適應(yīng)環(huán)境變化的要求，用較低的成本來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)展性與環(huán)境的適應(yīng)性，能夠在不同的場(chǎng)合中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。
2不確定度的計(jì)算與應(yīng)用
無(wú)線(xiàn)電測(cè)量需要使得兼容性增強(qiáng)，能夠讓技術(shù)與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備之間的兼容性提升，提升了系統(tǒng)的擴(kuò)展要求，在此后的使用中可以進(jìn)行設(shè)備方面的擴(kuò)展，同時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)該是開(kāi)放的，這就已經(jīng)成為了我國(guó)通信系統(tǒng)的一個(gè)主要的發(fā)展方向，系統(tǒng)的相關(guān)集成開(kāi)發(fā)商可以有效利用提供的端口來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)，我們也可以采用國(guó)外的設(shè)備來(lái)對(duì)其進(jìn)行改造與升級(jí)，這也是我國(guó)現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，采用國(guó)際通用的協(xié)議與端口，可以提升兼容性，這就能使得其重構(gòu)性提升，成本降低。
2.1A類(lèi)不確定度評(píng)估
在進(jìn)行不確定度測(cè)量時(shí)，對(duì)其評(píng)定有不同的方法，A類(lèi)不確定度的評(píng)估主要分為3種：①當(dāng)進(jìn)行輸入量Xi的n次獨(dú)立的等精度測(cè)量時(shí)，得到的結(jié)果是X1，X2，……，Xn，最終取算術(shù)平局值；②當(dāng)測(cè)量結(jié)果是單次所得時(shí)，A類(lèi)的分量可以事先的得到預(yù)先評(píng)估的u(Xi)；③當(dāng)A類(lèi)評(píng)估重復(fù)測(cè)量次數(shù)足夠多時(shí)，單詞測(cè)量是計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)差就可能受影響而降低，所以，需要用t分布來(lái)確定包含因子。
2.2B類(lèi)不確定度評(píng)估
B類(lèi)評(píng)估方式也是十分重要的，它適用可觀性較差的情況，即在輸入量無(wú)法進(jìn)行重復(fù)觀測(cè)時(shí)，需要進(jìn)行的評(píng)估方案，因此，其偏差比較大，對(duì)其進(jìn)行操作時(shí)一定要按照相應(yīng)的說(shuō)明進(jìn)行。基于其觀測(cè)性對(duì)其控制性進(jìn)行相關(guān)評(píng)估，這樣才能夠更加準(zhǔn)確地得到信號(hào)值、偏差值，更好地進(jìn)行信號(hào)預(yù)估，實(shí)現(xiàn)通信的準(zhǔn)確性的提升和不確定度的降低。
2.3擴(kuò)展不確定度的計(jì)算
擴(kuò)展不確定度也是不確定度計(jì)算的一項(xiàng)重要內(nèi)容，在具體的計(jì)算中包含了3種評(píng)定方法：①當(dāng)擴(kuò)展不確定度是由適當(dāng)?shù)陌蜃觡與合成不確定度相乘得到時(shí)，如果在合成不確定度當(dāng)中，占據(jù)支配地位的分量概率呈現(xiàn)矩形分布，則k=1.65.此時(shí)，可以有效進(jìn)行不確定度的估計(jì)和預(yù)算。②在A類(lèi)評(píng)估中，如果合成度不高，則可能會(huì)出現(xiàn)測(cè)量值的偏差較大，如果A類(lèi)的方法中所取的樣本過(guò)少，則可能會(huì)造成所得到的信號(hào)值與實(shí)際值出現(xiàn)較為嚴(yán)重的誤差，因此，因子k無(wú)法得出。③不確定度的值比較穩(wěn)定，其有效數(shù)字可以精確到兩位數(shù)，根據(jù)實(shí)際場(chǎng)強(qiáng)帶入公式即可運(yùn)算出結(jié)果，其綜合評(píng)價(jià)的可靠性較高。
3結(jié)束語(yǔ)
無(wú)線(xiàn)電通訊測(cè)量技術(shù)正在高速發(fā)展，應(yīng)采用更加先進(jìn)的技術(shù)和管理手段，使其能夠滿(mǎn)足更多情況下的需要，使得通訊技術(shù)和測(cè)量技術(shù)都能夠得到發(fā)展，在更廣闊的未來(lái)都有著清晰的發(fā)展藍(lán)圖，使其能夠更好地為人民而服務(wù)。
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關(guān)鍵詞：甚高頻 機(jī)場(chǎng) 干擾
中圖分類(lèi)號(hào)：TN911
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
文章編號(hào)：1007-3973（2012）007-081-02
甚高頻（Very high frequency，VHF）是指頻帶由30Mhz到300MHz的無(wú)線(xiàn)電電波。在世界上，甚高頻多數(shù)是用作電臺(tái)及電視臺(tái)廣播，又是航空和航海的溝通頻道。甚高頻語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳輸是民航空管領(lǐng)域中，最重要的無(wú)線(xiàn)電傳播手段，關(guān)系著地空通訊、飛機(jī)安全和航班正點(diǎn)起降，具有舉足輕重的作用。但由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，民用無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的應(yīng)用越加廣泛，無(wú)線(xiàn)電對(duì)民航甚高頻的影響越加突出；還有航班的不斷增加，甚高頻的使用趨向于飽和狀態(tài)，其它諸如設(shè)備老化、管理混亂等原因，也都影響著民航甚高頻的正常使用。而無(wú)線(xiàn)電干擾一直都是無(wú)線(xiàn)電通信中最常見(jiàn)的困擾。
甚高頻通訊系統(tǒng)是低空通信信號(hào)的基礎(chǔ)，因此其安全性和可靠性顯得尤為重要，特別是隨著民用航空的不斷發(fā)展，空中航班密度不斷增加，地空工作人員與機(jī)組人員之間的實(shí)時(shí)通話(huà)的要求也隨著提高。所以研究影響機(jī)場(chǎng)甚高頻系統(tǒng)工作的因素和注意事項(xiàng)，具有非常重要的顯示意義。
1 無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)干擾類(lèi)型分析
長(zhǎng)期以來(lái)，機(jī)場(chǎng)無(wú)線(xiàn)干擾的產(chǎn)生原因是復(fù)雜多樣的，但主要還是由于發(fā)射器和接收器的不完備造成的各種頻率系統(tǒng)之間的干擾。發(fā)射器在發(fā)射有用信號(hào)的同時(shí)，由于自身原因，還會(huì)產(chǎn)生雜波、諧波等無(wú)用信號(hào)，進(jìn)而影響了其它無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。特別是由于設(shè)備老化、站點(diǎn)設(shè)置不合理等原因，更加劇了無(wú)線(xiàn)電通訊的干擾。而這些對(duì)飛機(jī)的安全產(chǎn)生了不利的影響。以下先介紹幾種主要的無(wú)線(xiàn)電干擾形式。
1.1 同頻干擾
所謂同頻干擾，即指在無(wú)線(xiàn)電通訊中，無(wú)用信號(hào)的載頻與有用信號(hào)的兩者載頻相同，并且對(duì)接收同頻有用信號(hào)的接收機(jī)造成了一定的干擾。在民航空管領(lǐng)域中，頻道的地區(qū)復(fù)用是一種常見(jiàn)的現(xiàn)象，既為了提高無(wú)線(xiàn)電頻率的利用率，允許兩個(gè)站點(diǎn)在一定距離之外使用相同頻率的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)。這就需要各站點(diǎn)計(jì)算好相隔距離，并合理使用無(wú)線(xiàn)電通訊。解決同頻干擾最好的方法是各相同頻率臺(tái)站之間保持一定的距離，一般最小的安全距離必須是VHF電臺(tái)輻射半徑的5倍距離以上，便能有效的防止無(wú)線(xiàn)電的同頻干擾。但是由于實(shí)際工作的需要，為保證無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的無(wú)間隙覆蓋，往往會(huì)在不同地區(qū)設(shè)置VHF站點(diǎn)并設(shè)置相同的頻率，這也導(dǎo)致了同頻干擾的產(chǎn)生。
而解決這一問(wèn)題的有效方法是發(fā)射機(jī)發(fā)射功率不宜過(guò)大。在相鄰相行政區(qū)邊界地區(qū)2-3km處，用同軸電纜傳輸覆蓋，降低發(fā)射功率、采用加大接收天線(xiàn)增益的辦法來(lái)提高接收點(diǎn)的方法來(lái)解決；也可以采用相鄰發(fā)射臺(tái)的載頻采用2/3行頻（10KHz）偏置，或3mHz、4m Hz（錯(cuò)開(kāi)幾mHz）偏置，可降低對(duì)同頻保護(hù)度要求。
1.2 互調(diào)干擾
由于無(wú)線(xiàn)電的非線(xiàn)性作用，當(dāng)接收器同時(shí)接收到多個(gè)信號(hào)的時(shí)候，這些信號(hào)產(chǎn)生的組合頻率有可能搞好等于或接近有用信號(hào)的頻率而順利通過(guò)接收器，其中尤以三階互調(diào)干擾最為嚴(yán)重。比如有4個(gè)無(wú)線(xiàn)電頻率，其中f1-f3為發(fā)射頻率，而f4為接收頻率，如果剛好滿(mǎn)足f1+f2-f3=f4，在這種情況下，頻率f1、f2、f3產(chǎn)生的組合頻率，便會(huì)對(duì)頻率f4造成干擾；另一種情況是當(dāng)有3個(gè)頻率，其中f1′、f2′為發(fā)射頻率，f3′為接收頻率，并且2f1′-f2′=f3′，此時(shí)f1′、f2′產(chǎn)生的組合頻率也會(huì)對(duì)f3′造成干擾。
解決互調(diào)干擾最有效的方法便是合理地分配頻率資源，拉開(kāi)各個(gè)發(fā)射機(jī)之間距離，通過(guò)計(jì)算合理分配各分離甚高頻天線(xiàn)的頻率，合理分配共用系統(tǒng)的頻率。但是，目前甚高頻頻率資源相對(duì)緊張，而且還涉及了航空、航海與無(wú)線(xiàn)廣播幾方面的共同使用，特別是可安放基站的有利制高點(diǎn)也有限，從而導(dǎo)致了發(fā)射器過(guò)度的擁擠在一起，造成了無(wú)線(xiàn)電的空間污染。為此，國(guó)家無(wú)委[1998]101號(hào)文件也強(qiáng)制規(guī)定了發(fā)射機(jī)應(yīng)加裝單向器或單向器與濾波器的組合器件，并頒布一系列無(wú)線(xiàn)電設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有效的降低了甚高頻使用中的互調(diào)干擾現(xiàn)象。
1.3 鄰頻干擾
所謂鄰頻干擾，即指無(wú)線(xiàn)電發(fā)射器的鄰頻道功率落入接收鄰頻道接收器通帶內(nèi)而造成的無(wú)線(xiàn)電干擾。當(dāng)鄰頻無(wú)線(xiàn)電的載波干擾比C/I小于某個(gè)特定值時(shí)，就會(huì)直接影響到塔臺(tái)和飛機(jī)之間的地空通話(huà)質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生掉話(huà)現(xiàn)象，塔臺(tái)與飛機(jī)之間無(wú)法建立聯(lián)系。由于頻道的功率具有一定的范圍性，當(dāng)一部分落入到擾的接收機(jī)的通帶內(nèi)，選擇再好的接收器也無(wú)法克服該問(wèn)題。鄰頻干擾一般只能靠避開(kāi)頻率來(lái)解決。比如相近的發(fā)射頻率為100mHz，則應(yīng)盡量避開(kāi)99.5mhz以上，100.5mHz以下頻率。另外也應(yīng)注意倍頻干擾，比如100mHz，2倍頻即200mHz會(huì)有干擾。也可以采用壓制性干擾的方法大功率的發(fā)射器會(huì)對(duì)小功率設(shè)備造成壓制性干擾。
1.4 帶外干擾
帶外干擾是指由于發(fā)射設(shè)備產(chǎn)生的諧波或雜波落入有用信號(hào)的通帶內(nèi)所造成的干擾。隨著民用無(wú)線(xiàn)電的不斷發(fā)展，社會(huì)上相繼出現(xiàn)了很多大功率無(wú)線(xiàn)電臺(tái)，而且廣播和民間無(wú)線(xiàn)電的頻率與民航甚高頻的專(zhuān)用頻段相近，且功率設(shè)置大，還有由于社會(huì)上使用的部分無(wú)線(xiàn)電臺(tái)由于設(shè)備老化或節(jié)約成本的考慮，很多無(wú)線(xiàn)電發(fā)射器濾波功能不好甚至沒(méi)有按要求設(shè)置濾波器，從而產(chǎn)生了功率強(qiáng)大的諧波和雜波，嚴(yán)重影響了機(jī)場(chǎng)的通訊質(zhì)量，嚴(yán)重干擾塔臺(tái)對(duì)空指揮通信。這已成為近年來(lái)對(duì)民航無(wú)線(xiàn)電頻率造成干擾的最大原因之一。解決這一干擾的有效途徑是通過(guò)廣泛宣傳，并且無(wú)線(xiàn)電管理部門(mén)加強(qiáng)檢查力度，將產(chǎn)生干擾的非法電臺(tái)清除，保障機(jī)場(chǎng)的通訊質(zhì)量。
2 機(jī)場(chǎng)無(wú)線(xiàn)電干擾解決對(duì)策
無(wú)線(xiàn)電干擾的現(xiàn)象一直是普遍存在，但我們也可以根據(jù)對(duì)干擾的產(chǎn)生根源和干擾的實(shí)際情況進(jìn)行分析，找到一些消除或降低無(wú)線(xiàn)電干擾的方法的。筆者根據(jù)自身工作經(jīng)驗(yàn)，提出以下幾點(diǎn)機(jī)場(chǎng)無(wú)線(xiàn)電干擾的解決對(duì)策：
(1)應(yīng)通過(guò)嚴(yán)密的監(jiān)控和仔細(xì)的計(jì)算，找出機(jī)場(chǎng)所用頻率內(nèi)存在的互調(diào)干擾的隱患。對(duì)同頻段之間的鄰頻干擾，可以采用增加天線(xiàn)之間的間隔和加裝腔體帶通濾波器，可以對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行有效衰減對(duì)外界電磁波干擾。同時(shí)民航空管中心也必須加強(qiáng)內(nèi)部的臺(tái)站管理工作和設(shè)備維護(hù)工作，定期對(duì)無(wú)線(xiàn)電發(fā)射器、接收器等相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查維護(hù)，并及時(shí)掌握各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)對(duì)投產(chǎn)時(shí)間比較久的設(shè)備按照規(guī)定及時(shí)提出設(shè)備更新計(jì)劃。避免因自身設(shè)備問(wèn)題和管理問(wèn)題導(dǎo)致雜波、諧波出現(xiàn)而帶來(lái)的無(wú)線(xiàn)電干擾。
(2)機(jī)場(chǎng)應(yīng)根據(jù)自身實(shí)際情況，引進(jìn)或設(shè)計(jì)符合機(jī)場(chǎng)需要的無(wú)線(xiàn)電通訊管理系統(tǒng)。由于民航的快速發(fā)展，導(dǎo)致甚高頻頻率使用出現(xiàn)了飽和現(xiàn)象。而現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是提高管理效率最為有效的方法，可以對(duì)日常工作中的頻率、路由以及設(shè)備進(jìn)行集中高效的管理。
(3)加強(qiáng)與地方無(wú)線(xiàn)電管理部門(mén)的聯(lián)系，應(yīng)請(qǐng)求無(wú)線(xiàn)電管理部門(mén)督促地方廣播電臺(tái)規(guī)范發(fā)射功率，嚴(yán)禁超標(biāo)發(fā)射，并強(qiáng)制關(guān)閉一些非法的民用所設(shè)頻點(diǎn)。
無(wú)線(xiàn)電干擾歷來(lái)是民航空管系統(tǒng)所面臨的難題，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，民用無(wú)線(xiàn)電干擾的現(xiàn)象勢(shì)必日益加重、無(wú)線(xiàn)電環(huán)境越加復(fù)雜，民航甚高頻通信系統(tǒng)所受到的干擾也將不斷增加。這首先需要我們從內(nèi)部做起，嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行操作。也應(yīng)積極配合相關(guān)部門(mén)在社會(huì)上開(kāi)展無(wú)線(xiàn)電使用的宣傳教育工作，推動(dòng)民用無(wú)線(xiàn)電管理的法規(guī)普及，為民航的安全和發(fā)展保駕護(hù)航。
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【關(guān)鍵詞】 短波通訊
一、引言
經(jīng)過(guò)技術(shù)改造的短波通訊設(shè)備，多年來(lái)在沒(méi)有通訊社會(huì)依托的北非撒哈拉沙漠石油管道工程施工通訊中被采用。本設(shè)備采用了目前應(yīng)用較多的自適應(yīng)選頻技術(shù)、誤碼差錯(cuò)控制等現(xiàn)代控制技術(shù)。實(shí)踐證明，采用現(xiàn)代短波通訊技術(shù)能夠提供高質(zhì)量、高可通率通訊線(xiàn)路，可以說(shuō)短波通訊比衛(wèi)星通訊更為可靠。
二、短波通訊的概念與應(yīng)用
短波通訊是指利用頻率為3MHZ―30MHZ（波長(zhǎng)為10-100米）的電磁波進(jìn)行的無(wú)線(xiàn)電通訊。短波通訊能實(shí)現(xiàn)幾千公里甚至上萬(wàn)公里距離的信息傳送。因此從20世紀(jì)初一直到60年代中期，短波通訊一直是遠(yuǎn)距離通訊特別是洲際通訊的主要手段。短波通訊可以傳送電報(bào)、電話(huà)、傳真、低速數(shù)據(jù)和語(yǔ)言廣播等多種信息。在衛(wèi)星通訊出現(xiàn)之前，短波在國(guó)際通訊、防汛救災(zāi)、海難求援以及軍事通訊等方面發(fā)揮了獨(dú)特的重要作用。短波通訊也稱(chēng)為高頻（HF）無(wú)線(xiàn)電通訊，它被廣泛應(yīng)用于政府，軍事、外交、氣象、石油勘探商業(yè)等部門(mén)用以傳送語(yǔ)言、文字、圖象、數(shù)據(jù)等信息。
三、現(xiàn)有短波通訊的缺點(diǎn)
短波通訊的質(zhì)量隨時(shí)都受電離層特性的影響，電離層時(shí)高時(shí)低經(jīng)常變動(dòng)。是一種不穩(wěn)定的時(shí)變媒體。而且具有多種復(fù)雜的時(shí)變因素，如晝夜、季節(jié)的變化，太陽(yáng)黑子活動(dòng)等。都會(huì)對(duì)電離層造成影響。從而導(dǎo)致信號(hào)傳輸質(zhì)量的不穩(wěn)定，產(chǎn)生干擾以及數(shù)據(jù)傳輸誤碼等。此外，短波通訊受帶寬限制，信道非常擁擠，信道之間的相互干擾十分嚴(yán)重，而且現(xiàn)有短波通訊無(wú)法抵御竊聽(tīng)和各種有意干擾。
四、現(xiàn)代短波通訊中的新技術(shù)
近年來(lái)，為了克服現(xiàn)有短波通訊存在的缺點(diǎn)，現(xiàn)代短波通訊系統(tǒng)采用了許多新的技術(shù)，以求在發(fā)射功率不大的情況下，使系統(tǒng)性能達(dá)到高質(zhì)量水平。
4.1 時(shí)實(shí)選頻技術(shù)
時(shí)實(shí)選頻系統(tǒng)目前有兩類(lèi)：一是自適應(yīng)頻率管理系統(tǒng)，它在短時(shí)間內(nèi)對(duì)全頻段快速掃描和探測(cè)，不斷預(yù)報(bào)各頻率可用情況。二是融探測(cè)與通訊為一體的頻率自適應(yīng)系統(tǒng)，安采用收發(fā)雙方可靠呼應(yīng)技術(shù)，線(xiàn)路質(zhì)量分析（LQA）技術(shù)和自動(dòng)線(xiàn)路建立（ALE）技術(shù)，使短波通訊頻率隨信道條件變化而自適應(yīng)地變化，確保信道始終在質(zhì)量最佳信道上進(jìn)行。自適應(yīng)選頻能充分利用頻率資源降低傳輸損耗，減少多徑影響，避開(kāi)強(qiáng)噪聲與電臺(tái)干擾。提高通訊鏈路的可靠性。因此，現(xiàn)代短波模擬通訊已普遍采用了自適應(yīng)時(shí)實(shí)選頻技術(shù)。
4.2 自適應(yīng)技術(shù)
自適應(yīng)技術(shù)是指實(shí)時(shí)或頻繁地利用各種探測(cè)技術(shù)，根據(jù)探測(cè)結(jié)果自動(dòng)調(diào)整設(shè)備參數(shù)，達(dá)到最佳通訊效果。短波自適應(yīng)通訊的核心是自動(dòng)選擇最佳的工作頻率，自動(dòng)選用無(wú)線(xiàn)電信道和自適應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸。應(yīng)用自適應(yīng)選頻、收發(fā)、調(diào)制解調(diào)、編碼、均衡以及天線(xiàn)等多種自適應(yīng)技術(shù)。在嚴(yán)重干擾條件下，短波通訊自動(dòng)改變工作頻率、數(shù)傳速率、調(diào)制方式、編碼和糾錯(cuò)、編碼方式，最大限度地降低誤碼率。自適應(yīng)技術(shù)克服了多種時(shí)變帶來(lái)的復(fù)雜影響，提高了現(xiàn)代短波通訊中數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量。
4.3 跳頻技術(shù)
跳頻（FH）是指載頻按照數(shù)字碼系統(tǒng)規(guī)定的時(shí)頻圖形，使頻率相應(yīng)跳變的一種擴(kuò)頻技術(shù)，可以對(duì)抗多徑干擾，鄰近頻道干擾，人為瞄準(zhǔn)式干擾，可以提高短波通訊的保密性和可靠性，傳統(tǒng)的短波慢跳頻跳速為10H/S―100H/S。自適應(yīng)技術(shù)與跳頻技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)跳頻，能在質(zhì)量良好的信道上進(jìn)行跳頻，跳頻信道駐留時(shí)間可隨意變動(dòng)。
現(xiàn)代短波跳頻有兩種自適應(yīng)方式：一是頻率自適應(yīng)跳頻，它基于對(duì)信道參數(shù)的探測(cè)，并適應(yīng)信道質(zhì)量的變化，自動(dòng)在最佳頻率集上進(jìn)行。二是干擾自適應(yīng)跳頻，它基于對(duì)信道中干擾信號(hào)參數(shù)的估計(jì)，采用干擾自適應(yīng)抑制和自動(dòng)躲避干擾的跳頻。
4.4 差錯(cuò)控制技術(shù)
現(xiàn)代短波通訊常用兩種差錯(cuò)控制技術(shù)。一是自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)（ARQ）技術(shù)，即收端進(jìn)行檢錯(cuò)并通知發(fā)端重發(fā)錯(cuò)誤信息。因而也稱(chēng)反饋糾錯(cuò)，它對(duì)隨機(jī)差錯(cuò)和突發(fā)差錯(cuò)都有良好效果。二是正向糾錯(cuò)（FEC）技術(shù)。它利用糾錯(cuò)碼在收端進(jìn)行自動(dòng)糾錯(cuò)，這需要大量的冗余碼，一般占碼元總數(shù)的25%～50%。
論文摘要：數(shù)字測(cè)圖是在測(cè)量工作中利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)將野外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與內(nèi)業(yè)機(jī)助制圖系統(tǒng)相結(jié)合，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)信息采集處理的數(shù)字化、自動(dòng)化、信息化。數(shù)字測(cè)圖可以縮短作業(yè)時(shí)間，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高成果精度。數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)輸出3部分組成，數(shù)字測(cè)圖作業(yè)模式中測(cè)記式數(shù)字測(cè)圖應(yīng)用最為廣泛。大比例尺數(shù)字測(cè)圖正以其測(cè)圖精度高，成圖速度快等優(yōu)勢(shì)逐步的取代傳統(tǒng)的，以平板儀為主的模擬測(cè)圖。與傳統(tǒng)的模擬測(cè)圖相比，數(shù)字測(cè)圖的質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)更多、內(nèi)容與方法更為復(fù)雜。GPS 新技術(shù)的出現(xiàn)，可以高精度并快速地測(cè)定各級(jí)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，在地形測(cè)量中已得到廣泛地應(yīng)用。本文介紹了GPS(RTK) 配合全站儀的作業(yè)流程， 簡(jiǎn)要闡明了其在地形測(cè)量中的應(yīng)用。在利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)成圖的過(guò)程中， 解決一些常見(jiàn)的問(wèn)題， 并給出解決的辦法及依據(jù)， 同時(shí)給出一些有益的結(jié)論， 以適應(yīng)實(shí)際使用的需要。
ABSTRACT：The digitized mapping technique is to combine the field data collection system with the computer assisted mapping system in surveys by computer technology.It aims to realize the information collected and processed digitally and automaticaity.The digitized mapping technique can cut short the working time，lighten the labor intensity and enhance the precision of the productions.The system consists of three parts，such as data input，data processing and data output.the survey-record digitized mapping technique is widely used in the digitized mapping working pattern.For its superiority over traditional plane-table mapping in accuracy and efficiency，the large scale digital mapping is becoming more and more popular.Compared with traditional analogue mapping，digital mapping has more quality control pivotai points，and its contents and methods are more complex.With the appearance of new technology GPS ，the coordinate of different levels controlling points may be surveyed in high precision and it has been applied widely in topographic survey.The operation process of GPS(RTK) electronic tachometer is introduced and its application in topographic survey is briefly illustrated. Solutions to some problems usually occur in the mapping process using actually measured data and some helpful conclusions are given for practical use.
Key words : RTK; electronic tachometer ; digital mapping ; CASS5.1;topographic survey;GPS
第1章 緒 論
1.1 前言
目前在我國(guó)，獲取數(shù)字地圖的主要方法有三種：原圖數(shù)字化，航測(cè)數(shù)字成圖，地面數(shù)字測(cè)圖[1]。但不管那種方法，其主要作業(yè)過(guò)程均為三個(gè)步驟：數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理及地形圖的數(shù)據(jù)輸出（打印圖紙、提供軟盤(pán)等）。這里我們主要講述一下地面數(shù)字化。
在沒(méi)有合乎要求的大比例尺地圖的地區(qū)或該地區(qū)測(cè)繪經(jīng)費(fèi)比充足，可直接采用地面數(shù)字測(cè)圖的方法，該方法也稱(chēng)為內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測(cè)圖，是我國(guó)目前個(gè)測(cè)繪單位用得最多的數(shù)字測(cè)圖方法。采用該方法所得到的數(shù)字地圖的特點(diǎn)是精度高，只要采取一定的措施，重要地物相對(duì)于鄰近的控制點(diǎn)的精度控制在5cm內(nèi)是可以做到的。但它所耗費(fèi)的人力、物力與財(cái)力也是比較大的。
隨著測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的測(cè)圖方法正逐步被不斷涌現(xiàn)的新儀器、新設(shè)備、新技術(shù)、新方法所取代。GPS - RTK(以下簡(jiǎn)稱(chēng)RTK) 與全站儀聯(lián)合進(jìn)行數(shù)字化測(cè)繪地形圖就是一種行之有效的新方法。
RTK與全站儀聯(lián)合測(cè)繪地形圖，可以?xún)?yōu)劣互補(bǔ)。如果僅用全站儀進(jìn)行數(shù)字化測(cè)圖，就必須建立圖根控制網(wǎng)，這樣須投入大量的時(shí)間、人力、財(cái)力;如僅用RTK測(cè)圖，可以省去建立圖根控制這個(gè)中間環(huán)節(jié)，節(jié)省大量的時(shí)間、人力和財(cái)力，同時(shí)還可以全天侯地觀測(cè)。由于衛(wèi)星的截止高度角必須大于13°- 15°，它在遇到高大建筑物或在樹(shù)下時(shí)，就很難接收到衛(wèi)星和無(wú)線(xiàn)電信號(hào)，也就無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。如果用RTK與全站儀聯(lián)合測(cè)圖，上述弊端就可以克服。即在進(jìn)行地形測(cè)量時(shí)，空曠地區(qū)的地形、地物用RTK測(cè)之;村莊、城市內(nèi)的建筑物、構(gòu)筑物用RTK實(shí)時(shí)給出圖根點(diǎn)的三維坐標(biāo)，然后用全站儀測(cè)之。這樣可以大大加快測(cè)量速度，提高工作效率。
隨著GPS 定位精度的提高、硬件性能的改善， GPS 得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，全站儀也因其數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化程度高、大大釋放勞動(dòng)力等優(yōu)勢(shì)，成為勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工和管理不可或缺的測(cè)量工具。但隨著工程質(zhì)量要求的不斷提高，測(cè)量用戶(hù)已不再局限于只使用GPS 或全站儀中的一種，在實(shí)際測(cè)量工作中，同樣一個(gè)工程中GPS 的測(cè)量成果常為全站儀所用，全站儀測(cè)量值又常作為檢校GPS 作業(yè)的依據(jù)。用GPS 完成控制比用常規(guī)儀器要快得多。它不要站間通視，也無(wú)需龐大的作業(yè)隊(duì)伍，精度高、作業(yè)快、費(fèi)用省、應(yīng)用靈活。一些先進(jìn)的接收機(jī)和天線(xiàn)技術(shù)把外業(yè)觀測(cè)時(shí)間壓縮到最短的同時(shí)，仍能獲得最優(yōu)的數(shù)據(jù)，在靈敏度、可靠性、抗干擾能力方面都有優(yōu)異的表現(xiàn)。靜態(tài)、快速靜態(tài)通過(guò)載波相位差分可以達(dá)到很高的精度(10-6D～10-8D) 。R T K 技術(shù)能實(shí)時(shí)提供觀測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，并達(dá)到厘米級(jí)的精度。它的普及極大地拓展了GPS 的使用空間，使GPS 從只能做控制測(cè)量的局面中擺脫出來(lái)，而開(kāi)始廣泛運(yùn)用于工程測(cè)量?，F(xiàn)在商用R T K 接收機(jī)可實(shí)現(xiàn)20 Hz 高速獨(dú)立采樣與輸出，整周未知數(shù)初始化時(shí)間僅需8 S ， 并提供獨(dú)立檢核，內(nèi)置鋰電池可支持1 個(gè)工作日連續(xù)作業(yè)。全站儀是一種兼有電子測(cè)距、電子測(cè)角、計(jì)算和數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄及傳輸功能的自動(dòng)化、數(shù)字化的三維坐標(biāo)測(cè)量與定位系統(tǒng)。面對(duì)多層次的需求，各種精度等級(jí)、各種功能類(lèi)型的儀器也紛紛面世。尤其是以無(wú)棱鏡測(cè)量、自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別、自動(dòng)跟蹤等代表新技術(shù)潮流的功能將使工作得以更高效、精確地完成。如今，已被廣泛應(yīng)用于控制測(cè)量、地形測(cè)量、地籍與房產(chǎn)測(cè)量、施工放樣、工業(yè)測(cè)量及近海定位等方面。隨著電子全站儀、GPS(RTK)及電子計(jì)算機(jī)的普及，及它們?cè)跍y(cè)量?jī)x器中的比例逐漸增大，它們?cè)跀?shù)字地形圖、地籍圖的應(yīng)用也在日趨廣泛。地形圖的成圖方法正在逐步的由傳統(tǒng)的白紙法成圖像數(shù)字測(cè)圖方向發(fā)展。特別是我國(guó)的東部沿海發(fā)達(dá)地區(qū)，數(shù)字測(cè)圖幾乎占據(jù)了大部分的地形圖測(cè)繪市場(chǎng)。在地形測(cè)量中， 傳統(tǒng)的方法是經(jīng)緯儀配合小平板儀的方法， 在小平板儀上進(jìn)行展點(diǎn)， 再通過(guò)手搖數(shù)字化儀得到數(shù)字化圖， 由于受到人為操作誤差的影響， 誤差可達(dá)到0.12 mm 以上， 對(duì)大比例尺的地形圖的精度影響比較大。隨著GPS（RTK）系統(tǒng)的不斷改進(jìn)， 已經(jīng)達(dá)到了比較滿(mǎn)意的精度要求， 可以滿(mǎn)足常規(guī)測(cè)量的要求， 尤其對(duì)于開(kāi)闊的地段(主要是田野、公路、河流、溝、渠、塘等) 直接采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位(RTK) 測(cè)量模式進(jìn)行全數(shù)字野外數(shù)據(jù)采集。對(duì)于樹(shù)木較多或房屋密集的村莊等， 采用RTK 測(cè)定圖根點(diǎn)， 通過(guò)全站儀的采集碎部點(diǎn)。
基于此， 我們?cè)趯?shí)踐中嘗試?yán)肦TK 配合全站儀進(jìn)行野外數(shù)據(jù)采集， 然后在CASS5.1 環(huán)境下進(jìn)行數(shù)字化成圖， 結(jié)果顯示該方案是可行的。但是受到儀器數(shù)量的限制，有些學(xué)生對(duì)全站儀和GPS(RTK) 在數(shù)字成圖中使用的機(jī)會(huì)較少，甚至對(duì)此只是一般性的了解。所以通過(guò)本課題的完成，能夠使這些學(xué)生掌握好全站儀與GPS(RTK)集和數(shù)字成圖，為今后承擔(dān)測(cè)圖工程奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
1.2 本章小結(jié)
綜上所述，采用GPS(RTK)與全站儀聯(lián)合進(jìn)行數(shù)字化測(cè)圖，它不僅可以減少作業(yè)人員和作業(yè)工序，而且可以提高采集數(shù)據(jù)的速度和質(zhì)量，從而有效地提高了工作效率。因此，它是一種行之有效的測(cè)圖方法。
第2章 儀器及軟件
2.1 GPS(RTK)簡(jiǎn)介、系統(tǒng)組成及其基本原理[2]
2.1.1 GPS(RTK) 簡(jiǎn)介
RTK(Real Time Kinematic) 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，它是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)、無(wú)線(xiàn)電技術(shù)和GPS 測(cè)量定位技術(shù)為一體的組合系統(tǒng);它是GPS 測(cè)量技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)新突破。RTK 定位精度高，可以全天侯作業(yè)， 每個(gè)點(diǎn)的誤差均為不累積的隨機(jī)偶然誤差。
實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的基本思路是: 在基準(zhǔn)站安設(shè)一臺(tái)GPS 接收機(jī)，對(duì)所有可見(jiàn)GPS 衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)的觀測(cè)，并將觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)電傳輸設(shè)備實(shí)時(shí)地發(fā)送給用戶(hù)觀測(cè)站(流動(dòng)站); 在流動(dòng)站上， GPS 接收機(jī)在接收衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)電接收設(shè)備，接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測(cè)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對(duì)定位的原理實(shí)時(shí)地計(jì)算并顯示出流動(dòng)站的三維坐標(biāo)及精度。
2.1.2 GPS(RTK) 系統(tǒng)的組成
GPS(RTK) 系統(tǒng)由基準(zhǔn)站、若干個(gè)流動(dòng)站及無(wú)線(xiàn)電通訊系統(tǒng)三部分組成。基準(zhǔn)站包括GPS 接收機(jī)、GPS 天線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)電通訊發(fā)射系統(tǒng)、供GPS 接收機(jī)和無(wú)線(xiàn)電臺(tái)使用的電源(汽車(chē)用12 伏蓄電瓶) 及基準(zhǔn)站控制器等部分。流動(dòng)站由以下幾個(gè)部分組成: GPS 接收機(jī)、GPS 天線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)電通訊接聽(tīng)系統(tǒng)、供GPS 接收機(jī)和無(wú)線(xiàn)電使用的電源及流動(dòng)站控制器等部分。用框圖表示參見(jiàn)圖2.1：
圖2.1 RTK-GPS 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
2.1.3 GPS(RTK) 的基本原理
GPS 系統(tǒng)包括三大部分:地面監(jiān)控部分、空間衛(wèi)星部分、用戶(hù)接收部分，各部分均有各自獨(dú)立的功能和作用，同時(shí)又相互配合形成一個(gè)有機(jī)整體系統(tǒng)。對(duì)于靜態(tài)GPS 測(cè)量系統(tǒng)， GPS 系統(tǒng)需要二臺(tái)或二臺(tái)以上接收機(jī)進(jìn)行同步觀測(cè)，記錄的數(shù)據(jù)用軟件進(jìn)行事后處理可得到兩測(cè)站間的精密WGS -84 坐標(biāo)系統(tǒng)的基線(xiàn)向量，經(jīng)過(guò)平差、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等工作，才能求得未知的三維坐標(biāo)。現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法求得結(jié)果，不具備實(shí)時(shí)性。RTK 實(shí)時(shí)相對(duì)定位原理如圖2.2 所示：
圖2.2 RTK 實(shí)時(shí)相對(duì)定位原理
關(guān)鍵詞：GPS-RTK技術(shù)；工程測(cè)量；放樣；應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào)：K826.16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
GPS-RTK技術(shù)(本文簡(jiǎn)稱(chēng)RTK技術(shù))是大地測(cè)量、空間技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)、無(wú)線(xiàn)電通訊與計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合集成，在許多領(lǐng)域發(fā)揮著重大作用。RTK系統(tǒng)主要由一個(gè)基準(zhǔn)站、若干個(gè)流動(dòng)站、通訊系統(tǒng)3大部分組成。基準(zhǔn)站包括GPS接收機(jī)(接收機(jī)通常具有數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)、測(cè)量參數(shù)、坐標(biāo)系統(tǒng)等的設(shè)置功能)、GPS天線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)電通訊發(fā)射設(shè)備、電源、基準(zhǔn)站控制器等設(shè)備。流動(dòng)站的基本配置是GPS天線(xiàn)、GPS接收機(jī)、無(wú)線(xiàn)電通訊接收設(shè)備、電源、流動(dòng)站控制器。
下面以筆者曾做過(guò)的一個(gè)實(shí)際工程為例闡述一下GPS-RTK在工程測(cè)量放樣中的應(yīng)用。
一、工程概況
該工程GPS-RTK工程測(cè)量放樣采用的RTK接收機(jī)是美國(guó)的Trimble5700，Trimble5700GPS測(cè)量系統(tǒng)具有輕便、觸摸式顯示屏、全中文Windows操作系統(tǒng)和菜單功能。
Trimble5700GPS測(cè)量系統(tǒng)硬件主要包括Trimble5700接收機(jī)、ZephyrGeodetic天線(xiàn)、Trimmark3基準(zhǔn)站電臺(tái)及天線(xiàn)、TSC-1手簿控制器、GPS主機(jī)和電臺(tái)數(shù)據(jù)通訊電纜、鞭狀天線(xiàn)、電源、連接電纜、對(duì)中桿及其他一些選購(gòu)附屬配件。
Trimble5700GPS測(cè)量系統(tǒng)配有功能強(qiáng)大的隨機(jī)配套軟件系列，包括TrimbleGeomaticsOffice(TGO)后處理軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)同步連接編輯軟件、TrimbleSurveyController軟件等。這些軟件包含了GPS測(cè)量及數(shù)據(jù)處理所涉及的應(yīng)用模塊、接13等軟件。所有軟件均可在Windows95／98／2000／NT等操作平臺(tái)上運(yùn)行，視窗式界面，直觀、友好。
二、GPS-RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用
1.獲取放樣數(shù)據(jù)設(shè)置觀測(cè)基站
首先，應(yīng)該獲得所有待放樣點(diǎn)的三維坐標(biāo)。因?yàn)椋F(xiàn)在建筑設(shè)計(jì)已經(jīng)全部采用CAD繪圖，故所有待放樣點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)均可以在CAD設(shè)計(jì)圖上準(zhǔn)確獲取，所有待放樣點(diǎn)的高程在建筑設(shè)計(jì)圖上均有明確的標(biāo)注，因此獲得所有待放樣點(diǎn)的三維坐標(biāo)是一件輕而易舉的事情。
其次，是獲得幾個(gè)控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)，控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)可以從城市規(guī)劃管理部門(mén)獲得。
在獲得了三維坐標(biāo)的幾個(gè)控制點(diǎn)中優(yōu)選一個(gè)控制點(diǎn)作為GPS-RTK基準(zhǔn)站。其余控制點(diǎn)作為RTK校驗(yàn)點(diǎn)。
GPS-RTK基準(zhǔn)站應(yīng)設(shè)置在已知控制點(diǎn)上，要求控制點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在地勢(shì)較高、視野開(kāi)闊的位置，并要求控制點(diǎn)的周?chē)坏糜懈叨冉浅^(guò)10°的障礙物，在控制點(diǎn)附近100m范圍內(nèi)不能有強(qiáng)電磁干擾(無(wú)線(xiàn)電臺(tái)、高壓線(xiàn)、微波站、自動(dòng)氣象站等)，且不能有導(dǎo)致多路徑效應(yīng)的GPS信號(hào)反射體(比如大面積水域、高大建筑物等)。
2.配置儀器
將Trimble5700GPS接收機(jī)主菜單“配置”中的“測(cè)量形式”選擇“RTK”模式，在該模式下并可對(duì)基準(zhǔn)站和流動(dòng)站及其無(wú)線(xiàn)電進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)置。
(1)基準(zhǔn)站的設(shè)置基準(zhǔn)站選項(xiàng)設(shè)置過(guò)程如下：①設(shè)置廣播格式。在CMR、CMR+、RTCM中選擇CMR+，這是Trimble獨(dú)有的數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)傳輸更遠(yuǎn)。②加載索引號(hào)。測(cè)站索引號(hào)設(shè)為33。主要是為在同一個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)有多個(gè)基準(zhǔn)站時(shí)以免互相干擾，如果要使用Trimble同頻多基站技術(shù)則必須在每個(gè)基準(zhǔn)站加載索引號(hào)。③設(shè)置高度截止角。用于屏蔽低仰角衛(wèi)星信號(hào)，對(duì)于基準(zhǔn)站一般設(shè)置為5°00′700″。④選擇天線(xiàn)類(lèi)型。Trimble5700GPS的天線(xiàn)類(lèi)型為ZephyrGeodetic。⑤選定天線(xiàn)高測(cè)量方式，以便正確改正到相位中心。Trimble5700GPS天線(xiàn)相位中心為天線(xiàn)凹槽底部(Bottomofnotch)。⑥輸入基準(zhǔn)站天線(xiàn)高。⑦接收機(jī)接受后退出。
基準(zhǔn)站無(wú)線(xiàn)電設(shè)置主要是對(duì)基準(zhǔn)站電臺(tái)的參數(shù)、數(shù)據(jù)傳輸率、接收機(jī)端口等進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置過(guò)程如下：①設(shè)置電臺(tái)類(lèi)型為T(mén)rimmark3／SiteNet450。②設(shè)置控制器端口為COMl。③設(shè)置接收機(jī)端口為端口3。④設(shè)置波特率為38400。⑤設(shè)置奇偶校驗(yàn)為無(wú)。⑥在控制器與主機(jī)連接時(shí)直接查看電臺(tái)內(nèi)部設(shè)置，然后進(jìn)行“連接”，對(duì)電臺(tái)內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置包括電臺(tái)發(fā)射頻率、基準(zhǔn)站無(wú)線(xiàn)電模式等。⑦接受后退出。
(2)流動(dòng)站的設(shè)置
流動(dòng)站選項(xiàng)設(shè)置過(guò)程如下：①設(shè)置廣播格式。在CMR、cMR+、RTCM中選擇CMR+，這是Trimble獨(dú)有的數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)傳輸更遠(yuǎn)。②加載索引號(hào)。測(cè)站索引號(hào)設(shè)為331。如果使用了Trimble同頻多基站技術(shù)則必須在每個(gè)基準(zhǔn)站加載索引號(hào)，而且流動(dòng)站對(duì)基準(zhǔn)站要進(jìn)行測(cè)站索引，這主要是為在同一個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)有多個(gè)基準(zhǔn)站時(shí)以免互相干擾。③衛(wèi)星差分模式設(shè)置為關(guān)。設(shè)置高度截止角，對(duì)于流動(dòng)站設(shè)置為13°00′00″。④將PDOP限制設(shè)置為6．0。⑤選擇天線(xiàn)類(lèi)型為ZephyrGeodetic。⑥將“測(cè)量到”選擇為Bottomofantennamount(天線(xiàn)座底部)。⑦輸入流動(dòng)站天線(xiàn)高度。⑧接收機(jī)接受后退出。流動(dòng)站無(wú)線(xiàn)電設(shè)置過(guò)程如下。①Trimble5700GPS流動(dòng)站都是內(nèi)置電臺(tái)，所以無(wú)線(xiàn)電電臺(tái)類(lèi)型設(shè)置為T(mén)rimbleInternal。②當(dāng)控制器與主機(jī)連接后，通過(guò)“連接”功能查看電臺(tái)內(nèi)部參數(shù)，并根據(jù)需要進(jìn)行選擇，設(shè)置包括電臺(tái)頻率、基準(zhǔn)站無(wú)線(xiàn)電模式等。
3.放樣
(1)啟動(dòng)基準(zhǔn)站
將基準(zhǔn)站架設(shè)在上空開(kāi)闊、沒(méi)有強(qiáng)電磁干擾、多路徑誤差影響小的控制點(diǎn)上，正確連接好各儀器電纜，打開(kāi)各儀器，對(duì)基準(zhǔn)站進(jìn)行前敘內(nèi)容的配置，完畢后，在“測(cè)量”主菜單中選擇“啟動(dòng)基準(zhǔn)站接收機(jī)”，輸入基準(zhǔn)站的坐標(biāo)信息，輸入完畢后，就可以啟動(dòng)基準(zhǔn)站“開(kāi)始”進(jìn)行測(cè)量了。當(dāng)基準(zhǔn)站啟動(dòng)完成后，控制手簿顯示屏上會(huì)提示“切斷接收機(jī)和控制器的連接”。
(2)建立新任務(wù)、定義坐標(biāo)系統(tǒng)
定義要使用的作業(yè)名稱(chēng)，所有的鍵入信息和觀測(cè)數(shù)據(jù)都保存在該項(xiàng)作業(yè)中?？梢砸远喾N方式定義坐標(biāo)系統(tǒng)，建筑施工放樣時(shí)應(yīng)選擇無(wú)投影／無(wú)基準(zhǔn)，坐標(biāo)顯示方式選擇“Grid”(網(wǎng)格)，水準(zhǔn)面模型選擇“否”。因?yàn)槲覀冊(cè)谑状芜M(jìn)入一個(gè)區(qū)域進(jìn)行測(cè)量放樣之前，通常需要通過(guò)點(diǎn)校正方式來(lái)求得坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。
(3)點(diǎn)校正
①轉(zhuǎn)換參數(shù)已知情況下的點(diǎn)校正。如果已知放樣坐標(biāo)所屬的坐標(biāo)系統(tǒng)與WGS一84坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換七參數(shù)，則可以在測(cè)量控制器中直接輸入，建立坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系。如果工作是在國(guó)家大地坐標(biāo)系統(tǒng)下進(jìn)行，而且知道橢球參數(shù)和投影方式以及基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)，則可以直接定義坐標(biāo)系統(tǒng)。為了確保放樣精度、避免投影變形過(guò)大、提高放樣的可靠性，在RTK測(cè)量中最好通過(guò)1～2個(gè)已知控制點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)校正。
②轉(zhuǎn)換參數(shù)未知情況下的點(diǎn)校正。如果在局域坐標(biāo)系統(tǒng)或任何坐標(biāo)系統(tǒng)中進(jìn)行測(cè)量和放樣，可直接采用點(diǎn)校正方式建立坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方式，平面測(cè)量和放樣至少進(jìn)行3個(gè)已知點(diǎn)的點(diǎn)校正，如果進(jìn)行高程測(cè)量(高程擬合)則至少要有4個(gè)已知水準(zhǔn)點(diǎn)參與點(diǎn)校正。
(4)流動(dòng)站測(cè)量放樣
用手簿控制器引導(dǎo)接收機(jī)開(kāi)始測(cè)量后，首先，儀器進(jìn)行初始化(也就是進(jìn)行整周模糊度的固定)，初始化過(guò)程大約需lmin左右。初始化完成后，控制器會(huì)提示“初始化完成”，此時(shí)就可以進(jìn)行RTK測(cè)量放樣了，在控制器狀態(tài)框中會(huì)顯示測(cè)量的水平精度和垂直精度。
在進(jìn)行放樣之前，根據(jù)需要“鍵入”放樣的點(diǎn)、直線(xiàn)、曲線(xiàn)、DTM、道路等各項(xiàng)放樣數(shù)據(jù)。在初始化工作完成后，在主菜單上選擇“測(cè)量”圖標(biāo)打開(kāi)，測(cè)量方式選擇“RTK”，再選擇“放樣”選項(xiàng)，即可進(jìn)行放樣測(cè)量作業(yè)。
放樣作業(yè)時(shí)，手簿控制器上會(huì)顯示箭頭及目前位置到放樣點(diǎn)的方位和水平距離觀測(cè)值，只需根據(jù)箭頭的指示放樣。當(dāng)流動(dòng)站到放樣點(diǎn)距離小于設(shè)定值時(shí)，手簿上顯示同心圓和十字絲分別表示放樣點(diǎn)位置和天線(xiàn)中心位置(見(jiàn)下圖)。當(dāng)流動(dòng)站天線(xiàn)整平、十字絲與同心圓圓心重合時(shí)，可以按“測(cè)量”鍵對(duì)該放樣點(diǎn)進(jìn)行實(shí)測(cè)，并保存觀測(cè)值。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：RTK；公路測(cè)量；應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào)：TU7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1 GPS RTK系統(tǒng)的工作原理
RTK技術(shù)(real time kinematic)即載波相位差分技術(shù),是建立在實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)站的載波相位基礎(chǔ)上的。RTK系統(tǒng)主要由一個(gè)參考站(即基準(zhǔn)站、若干個(gè)流動(dòng)站、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)3大部分組成?；鶞?zhǔn)站包括:GPS接收機(jī)、GPS天線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)電通訊發(fā)射設(shè)備、電源、基準(zhǔn)站控制器等設(shè)備。流動(dòng)站的基本配置是:GPS天線(xiàn)、GPS接收機(jī)、無(wú)線(xiàn)電通訊接收設(shè)備、電源、流動(dòng)站控制器。用戶(hù)站上的GPS接收機(jī),在同步接收GPS衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí),通過(guò)無(wú)線(xiàn)電設(shè)備,接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測(cè)數(shù)據(jù)及坐標(biāo)信息,然后根據(jù)相定位原理,實(shí)時(shí)提供用戶(hù)站的三維坐標(biāo),其精度能達(dá)到厘米級(jí)。
1.1 GPS接收機(jī)
RTK測(cè)量系統(tǒng)中至少包含兩臺(tái)GPS接收機(jī), 其中一臺(tái)安置在基準(zhǔn)站上,另一臺(tái)或若干臺(tái)分別安置在不同的流動(dòng)站上?；鶞?zhǔn)站應(yīng)盡可能設(shè)在測(cè)區(qū)內(nèi)地勢(shì)較高,且觀測(cè)條件良好的已知點(diǎn)上。在作業(yè)中,基準(zhǔn)站的接收機(jī)應(yīng)連續(xù)跟蹤全部可見(jiàn)GPS衛(wèi)星,并將觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實(shí)時(shí)發(fā)送給流動(dòng)站。
1.2 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)
基準(zhǔn)站與流動(dòng)站之間的聯(lián)系是靠數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(數(shù)據(jù)鏈)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備是完成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的關(guān)鍵設(shè)備之一,由調(diào)制解調(diào)器和無(wú)線(xiàn)電臺(tái)組成。在基準(zhǔn)站上,利用調(diào)制解調(diào)器將有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和調(diào)制,然后由無(wú)線(xiàn)電發(fā)射臺(tái)發(fā)射出去。在流動(dòng)站上利用無(wú)線(xiàn)電接收臺(tái)將其接收,并由解調(diào)器將數(shù)據(jù)解調(diào)還原,送入流動(dòng)站上的GPS接收機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
1.3 軟件系統(tǒng)
實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量軟件系統(tǒng)應(yīng)具備快速解算或動(dòng)態(tài)快速解算整周模糊度、實(shí)時(shí)解算流動(dòng)站的三維坐標(biāo)、求解坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)、進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換、解算結(jié)果的質(zhì)量分析與評(píng)價(jià)、作業(yè)模式(靜態(tài)、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)、動(dòng)態(tài)等)的選擇與轉(zhuǎn)換以及測(cè)量結(jié)果的顯示與繪圖等基本功能。
1.4 GPS RTK的數(shù)據(jù)處理
RTK的數(shù)據(jù)處理是在實(shí)時(shí)狀態(tài)下在控制器內(nèi)進(jìn)行的,它根據(jù)最小二乘原理序貫遞推算法處理每一個(gè)歷元的觀測(cè)值,其關(guān)鍵之處在于實(shí)時(shí)地搜索并惟一地判定相位觀測(cè)值的初始整周未知數(shù)。常用搜索方法有消去法、模糊度函數(shù)法、整周未知數(shù)快速逼近(FARA)法。由于FARA方法采用到當(dāng)前時(shí)刻為止的所有歷元觀測(cè)值,同時(shí)會(huì)自動(dòng)追加觀測(cè)值,驗(yàn)證解集的可靠性,因而不出現(xiàn)解發(fā)散問(wèn)題,是目前較為成熟的方法。
2 GPS RTK測(cè)量在公路測(cè)量中的應(yīng)用
2.1繪制大比例尺地形圖
高等級(jí)公路選線(xiàn)多是在大比例尺(通常是1:2 000或1:1 000)帶狀地形圖上進(jìn)行。用傳統(tǒng)方法繪制成大比例尺地形圖,先要建立控制網(wǎng),然后進(jìn)行碎部測(cè)量,其工作量大、速度慢、花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)。用GPS RTK動(dòng)態(tài)測(cè)量,在沿線(xiàn)每個(gè)碎部點(diǎn)上僅需停留幾分鐘,即可獲得每點(diǎn)坐標(biāo),結(jié)合輸入的點(diǎn)特征編碼及屬性信息,構(gòu)成碎部點(diǎn)的數(shù)據(jù),在室內(nèi)即可由繪圖軟件成圖。采集速度快,大大降低了測(cè)圖的難度,省時(shí)又省力。
2.2工程控制測(cè)量
用GPS建立控制網(wǎng),最精密的方法應(yīng)屬靜態(tài)測(cè)量。對(duì)大型建筑物,如特大橋、隧道、互通式立交等進(jìn)行控制,宜用靜態(tài)測(cè)量。而一般公路工程的控制測(cè)量,則可采用GPS RTK動(dòng)態(tài)測(cè)量。這種方法在測(cè)量過(guò)程中能實(shí)時(shí)獲得定位的坐標(biāo)。當(dāng)達(dá)到要求的點(diǎn)位精度,即可停止觀測(cè),大大提高了作業(yè)效率。由于點(diǎn)與點(diǎn)之間不要求必須通視,使得測(cè)量更簡(jiǎn)便易行。在公路設(shè)計(jì)路線(xiàn)上作控制測(cè)量時(shí),選擇合適的數(shù)據(jù)鏈方案,RTK技術(shù)就可在長(zhǎng)邊動(dòng)態(tài)測(cè)量中大顯身手。當(dāng)邊長(zhǎng)超過(guò)20 km時(shí),流動(dòng)臺(tái)觀測(cè)15~30 min后,就會(huì)發(fā)現(xiàn)解開(kāi)始趨向穩(wěn)定,如果連續(xù)10 min內(nèi)3維坐標(biāo)分量的最大變動(dòng)不超過(guò)±5×10-6D,且最后5 min內(nèi)的互差小于2×10-6D,用戶(hù)可根據(jù)精度決定是否繼續(xù)觀測(cè),從技術(shù)上杜絕成果返工的可能性。
2.3公路中線(xiàn)測(cè)設(shè)
設(shè)計(jì)人員在大比例尺帶狀地形圖上定線(xiàn)后,需將公路中線(xiàn)在地面標(biāo)定出來(lái)。采用GPS RTK測(cè)量,只需將中線(xiàn)樁點(diǎn)的坐標(biāo)輸入GPS手簿中,系統(tǒng)就會(huì)定出放樣的點(diǎn)位。由于每個(gè)點(diǎn)測(cè)量都是獨(dú)立完成的,不會(huì)產(chǎn)生累積誤差,各點(diǎn)放樣精度趨于一致。
2.4公路縱、橫斷面測(cè)量
公路中線(xiàn)確定后,利用中線(xiàn)樁點(diǎn)坐標(biāo),通過(guò)繪圖軟件,即可繪出路線(xiàn)縱斷面和各樁點(diǎn)的橫斷面。由于所用數(shù)據(jù)都是測(cè)繪地形圖時(shí)采集來(lái)的,因此不需要再到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行縱、橫斷面測(cè)量,從而大大減少了外業(yè)工作。如果需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)斷面測(cè)量時(shí),也可采用實(shí)時(shí)GPS測(cè)量。與傳統(tǒng)方法相比,在精度、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用各方面都有明顯優(yōu)勢(shì)。
2.5 施工測(cè)量
GPS RTK系統(tǒng)既有良好的硬件,也有極為豐富的軟件可供選擇。利用道路測(cè)設(shè)專(zhuān)用程序,使設(shè)計(jì)—測(cè)設(shè)—施工一體化。首先由任何道路設(shè)計(jì)軟件計(jì)算出道路工程項(xiàng)目中關(guān)鍵的幾何點(diǎn)坐標(biāo),并定義它們的平面和高程基準(zhǔn)值。這些信息(包括設(shè)計(jì)模型)均可存于專(zhuān)用記憶卡上。在野外,根據(jù)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)給出的測(cè)站與偏差值完成有關(guān)樁位的測(cè)設(shè)與標(biāo)定。在整個(gè)作業(yè)過(guò)程中,軟件進(jìn)行點(diǎn)位坐標(biāo)的計(jì)算,并引導(dǎo)放樣作業(yè)的全過(guò)程。
2.6機(jī)械化施工作業(yè)指揮系統(tǒng)
目前,隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步,GPS RTK接收機(jī)的性能正在不斷發(fā)展,集成化GPS RTK接收機(jī)已經(jīng)問(wèn)世,它能實(shí)時(shí)地提供每秒10次厘米級(jí)GPS定位成果輸出,而點(diǎn)位成果的時(shí)間延遲不超過(guò)0.03 s。當(dāng)它充當(dāng)參考站時(shí),能夠?yàn)椴煌脩?hù)提供多路多項(xiàng)信息輸出服務(wù)。因而不同的設(shè)備流動(dòng)站用戶(hù)可各取所需。當(dāng)它用來(lái)充當(dāng)流動(dòng)站時(shí),利用內(nèi)裝式軟件控制系統(tǒng),無(wú)需人工干預(yù)自動(dòng)進(jìn)行整周未知數(shù)的動(dòng)態(tài)初始化解算,搜索時(shí)間小于1 min?？梢栽O(shè)想,在大型筑路施工機(jī)械上安裝這種定位系統(tǒng)后,僅需輸入道路的設(shè)計(jì)資料,GPS RTK會(huì)引導(dǎo)機(jī)械去相應(yīng)的部位進(jìn)行施工,這中間的一切輔助測(cè)量工作全部可省略。作業(yè)精度完全由GPS RTK控制,記錄并呈現(xiàn)在施工監(jiān)理面前。
2.7 變形監(jiān)測(cè)
變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)應(yīng)具有毫米級(jí)精度,比一般工程控制網(wǎng)精度高一個(gè)數(shù)量級(jí)。同濟(jì)大學(xué)在上海浦東和浦西區(qū)布設(shè)了一個(gè)GPS試驗(yàn)網(wǎng)。實(shí)踐表明,如果用較長(zhǎng)的觀測(cè)時(shí)間,分幾個(gè)時(shí)段進(jìn)行觀測(cè),并采取強(qiáng)制對(duì)中、觀測(cè)時(shí)天線(xiàn)指北等措施,長(zhǎng)度不超過(guò)4 km的基線(xiàn)向量可達(dá)到±(2~3) mm的精度。隨著研究深入,GPS廣泛用于變形監(jiān)測(cè)是完全有可能的。
3 結(jié)束語(yǔ)
3.1 RTK技術(shù)的成功應(yīng)用,使線(xiàn)路測(cè)量工作變得簡(jiǎn)單、輕松,拓展了GPS的應(yīng)用領(lǐng)域。
3.2 GPS RTK在公路勘測(cè)設(shè)計(jì)與施工放樣中有著廣泛的應(yīng)用前景,是值得重視與開(kāi)發(fā)的技術(shù)。
3.3 集成化的GPS RTK在道路機(jī)械化施工過(guò)程中,可有效地提高施工速度與質(zhì)量,使全自動(dòng)化施工成為可能。
3.4 數(shù)據(jù)通訊是GPS RTK作業(yè)中的薄弱環(huán)節(jié),如何選擇調(diào)制解調(diào)器的配置方案是使用者首先應(yīng)考慮的問(wèn)題。
4 結(jié)束語(yǔ)
傳統(tǒng)的公路勘測(cè)工作辛苦,而且繁瑣,存在著勘測(cè)周期長(zhǎng)、工作效率低等諸多問(wèn)題。最大限度地減輕公路勘測(cè)工作量、提高公路勘測(cè)效率和勘測(cè)精度,一直是公路勘測(cè)工作者孜孜以求的目標(biāo)。目前,GPS技術(shù)的發(fā)展和普及為公路勘測(cè)技術(shù)的騰飛奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。RTK技術(shù)是大地測(cè)量、空間技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)、無(wú)線(xiàn)電通訊與計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合集成,在許多領(lǐng)域發(fā)揮著重大作用。在現(xiàn)代公路勘測(cè)中,定測(cè)階段和施工階段主要是利用GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波相位差分定位技術(shù)來(lái)完成傳統(tǒng)測(cè)量方法中的圖根加密控制、像控點(diǎn)測(cè)定、帶狀圖測(cè)繪以及施工放樣測(cè)量等工作,并在統(tǒng)一坐標(biāo)系下提供點(diǎn)位的三維數(shù)據(jù)信息。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】無(wú)線(xiàn)通；卸船機(jī)；節(jié)約設(shè)備投入成本
0 前言
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，科技進(jìn)步，無(wú)線(xiàn)通訊在各行各業(yè)得到廣泛利用，在工業(yè)控制中，通過(guò)無(wú)線(xiàn)技術(shù)可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、儀器設(shè)施進(jìn)行控制管理，大大提高生產(chǎn)效率，降低成本投入，碼頭卸船機(jī)使用卷纜控制，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行，電纜老化，更換費(fèi)用大，施工工期長(zhǎng)，可以使用無(wú)線(xiàn)通訊設(shè)備替代。
1 設(shè)備現(xiàn)狀
呂四港發(fā)電公司輸煤碼頭共有3臺(tái)卸船機(jī)進(jìn)行卸煤工作，卸船機(jī)使用富士PLC控制系統(tǒng)，輸煤程控使用施耐德昆騰系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)，兩者之間的聯(lián)絡(luò)信號(hào)是通過(guò)卸船機(jī)本體電纜卷盤(pán)內(nèi)控制電纜進(jìn)行傳遞，用以實(shí)現(xiàn)輸煤皮帶與卸船機(jī)的連鎖停運(yùn)功能。卸船機(jī)在皮帶上方行走時(shí)，進(jìn)行電纜卷盤(pán)進(jìn)行收攬和放纜工作，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，卸船機(jī)電纜卷盤(pán)內(nèi)控制電纜存在虛接和斷接的情況。
卸船機(jī)與輸煤程控的聯(lián)絡(luò)信號(hào)主要包括：C1A皮帶運(yùn)行信號(hào)，C1B皮帶運(yùn)行信號(hào)，卸船機(jī)允許啟動(dòng)聯(lián)絡(luò)信號(hào)，卸船機(jī)運(yùn)行信號(hào)和卸船機(jī)故障信號(hào)。
2 存在問(wèn)題
由于卸船機(jī)運(yùn)行時(shí)電纜卷筒長(zhǎng)期收放電纜的工作方式導(dǎo)致卸船機(jī)控制電纜折損嚴(yán)重（包括控制電纜備用芯），卸船機(jī)與輸煤程控PLC通訊已中斷，卸船機(jī)目前無(wú)法監(jiān)視C1A和C1B兩條皮帶運(yùn)行狀態(tài)。一旦C1A、C1B皮帶發(fā)生故障急停，無(wú)法實(shí)現(xiàn)連鎖停運(yùn)卸船機(jī)的功能，卸船機(jī)振動(dòng)給料機(jī)出口可能堵煤或造成皮帶有大量煤堆積溢出，影響設(shè)備安全運(yùn)行。
卸船機(jī)信號(hào)電纜與動(dòng)力電纜使用的是一體式電纜卷盤(pán)，無(wú)法單獨(dú)更換電纜卷盤(pán)內(nèi)的控制電纜。整套卸船機(jī)電纜卷盤(pán)更換工作需要耗費(fèi)較大的人力、物力。為保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，考慮采用無(wú)線(xiàn)通訊的方式建立起3臺(tái)卸船機(jī)與輸煤程控PLC遠(yuǎn)程站的信號(hào)通信連接。
3 無(wú)線(xiàn)設(shè)備介紹
本改造使用羅斯蒙特702無(wú)線(xiàn)離散變送器將卸船機(jī)運(yùn)行等信號(hào)轉(zhuǎn)換為無(wú)線(xiàn)信號(hào)，使用羅斯蒙特?zé)o線(xiàn)網(wǎng)關(guān)gateway 1402與所有702變送器建立連接，采集控制信號(hào)。
羅斯蒙特702無(wú)線(xiàn)離散變送器有兩個(gè)數(shù)字量通道，每個(gè)通道可以單獨(dú)配置為離散輸出或輸入，即DI或DO。702變送器的輸出的通道最大開(kāi)關(guān)容量為直流26V個(gè)100mA。
羅斯蒙特gateway1402智能網(wǎng)關(guān)是一種自組織網(wǎng)絡(luò)，基于RS-485或以太網(wǎng)的Modbus可提供通用整合和系統(tǒng)互操作性。
4 改造方案
1）分別在三臺(tái)卸船機(jī)下部電器房戶(hù)外欄桿上安裝三臺(tái)EMERSON 702系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)離散變送器，共安裝9臺(tái)。
2）在卸船機(jī)PLC柜內(nèi)拆除原聯(lián)絡(luò)信號(hào)的電纜，包括C1A皮帶運(yùn)行信號(hào)，C1B皮帶運(yùn)行信號(hào)，卸船機(jī)允許啟動(dòng)聯(lián)絡(luò)信號(hào)，卸船機(jī)運(yùn)行信號(hào)和卸船機(jī)故障信號(hào)。并重新配線(xiàn)將EMERSON 702離散變送器與卸船機(jī)PLC系統(tǒng)連接。
3）在碼頭控制室外墻安裝無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)，組建無(wú)線(xiàn)交互的網(wǎng)絡(luò)，建立起輸煤程控站與卸船機(jī)離線(xiàn)變送器的網(wǎng)絡(luò)連接。
4）使用計(jì)算機(jī)對(duì)1402無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)及702無(wú)線(xiàn)變送器進(jìn)行配置，配置輸入輸出通道功能，配置掃描時(shí)間1秒。
表1
5）在電子間施耐德昆騰PLC柜內(nèi)，安裝一臺(tái)西門(mén)子PLC，通過(guò)modbus將西門(mén)子PLC與1402無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通訊，按照無(wú)線(xiàn)設(shè)備的地址組態(tài)，將通訊信號(hào)轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)量信號(hào)送至輸煤施耐德程控PLC。
關(guān)鍵詞：直升機(jī)；衛(wèi)星通訊；中旋翼；信號(hào)遮擋；緊急通訊
直升機(jī)衛(wèi)星通訊對(duì)軍事國(guó)防方面的促進(jìn)作用較為明顯，能夠有效的提高信號(hào)的傳輸效率，滿(mǎn)足戰(zhàn)場(chǎng)條件下緊急中繼通訊的要求。然而由于直升機(jī)自身的條件限制，中旋翼在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中對(duì)衛(wèi)星通訊信號(hào)造成了較為嚴(yán)重的限制，影響了實(shí)際通訊效果，對(duì)緊急通訊造成了較為嚴(yán)重的影響。因此，如何提高直升機(jī)衛(wèi)星通訊的效率，就成為了軍隊(duì)建設(shè)工作研究的重點(diǎn)內(nèi)容，其相應(yīng)問(wèn)題的解決對(duì)我國(guó)軍事領(lǐng)域發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。
1 直升機(jī)衛(wèi)星通訊的便利性分析
由于軍事領(lǐng)域通訊傳輸主要有短波和超短波兩種方法，短波傳輸通過(guò)地面的發(fā)射裝置發(fā)射信號(hào)，經(jīng)過(guò)中繼引導(dǎo)到達(dá)接收地經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化來(lái)實(shí)現(xiàn)通訊。由于此種方法需要將信號(hào)進(jìn)行中繼引導(dǎo)，受到大氣電離層的影響較大，通訊概率以及效果較低，無(wú)法滿(mǎn)足戰(zhàn)場(chǎng)情況下的通訊要求。超短波通訊，主要是在視距范圍內(nèi)進(jìn)行通訊，在實(shí)際戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中，此種通訊方法存在著較為嚴(yán)重的紕漏從而導(dǎo)致通訊信息被攔截破譯，影響整場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)走向[1]。
采用直升機(jī)衛(wèi)星通訊的方法能夠有效的降低信號(hào)被攔截的概率，而且通訊范圍較大，比較符合戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的實(shí)戰(zhàn)要求，受到了目前軍事領(lǐng)域的追捧，應(yīng)用較為廣泛。由于是通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行信號(hào)傳輸與接收，在很大程度上提高了信號(hào)傳輸?shù)男?，通訊質(zhì)量得到了明顯的提升，因此相較于其他兩種通訊方法具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)，因此目前已經(jīng)普遍替代了前兩種傳輸方式，成為目前我軍使用的主要通訊方式。
2 直升機(jī)中旋翼遮擋問(wèn)題
由于直升機(jī)受到自身因素的限制，導(dǎo)致衛(wèi)星通訊裝置安裝位置固定，且無(wú)法進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，從而導(dǎo)致中旋翼對(duì)衛(wèi)星通訊信號(hào)產(chǎn)生了較為明顯的影響作用。
目前直升機(jī)的衛(wèi)星通訊過(guò)程中，衛(wèi)星波束在通過(guò)中旋翼時(shí)，信號(hào)受到了較為嚴(yán)重的干擾，通訊能力降低較為明顯，而直升機(jī)不可能長(zhǎng)時(shí)間保持迎合衛(wèi)星通訊角度的姿態(tài)來(lái)進(jìn)行飛行，因此中旋翼影響通訊信號(hào)質(zhì)量問(wèn)題較為突出。
直升機(jī)中旋翼具體遮擋情況受到衛(wèi)星的仰角、直升機(jī)航向以及飛行姿態(tài)等因素共同作用，由于中旋翼不斷進(jìn)行有規(guī)律的旋轉(zhuǎn)，其影響也呈現(xiàn)周期性變化，通過(guò)對(duì)目前我國(guó)已有的研究資料進(jìn)行分析，可以知道當(dāng)直升機(jī)航向、衛(wèi)星方位相一致時(shí)衛(wèi)星通訊信號(hào)受到的影響最大，而處在低仰角位置時(shí)，衛(wèi)星方位與直升機(jī)航向夾角呈現(xiàn)180°時(shí)，受到的遮擋時(shí)間最短，這些寶貴的研究資料為下文提出具體的解決辦法提供了重要的參考價(jià)值[2]。
目前直升機(jī)衛(wèi)星通訊的信號(hào)受到中旋翼遮擋影響較大，在實(shí)際戰(zhàn)場(chǎng)條件下，雙方對(duì)中控權(quán)以及戰(zhàn)場(chǎng)通訊指揮權(quán)均極為看重，通過(guò)對(duì)美國(guó)已有的幾次戰(zhàn)爭(zhēng)情況來(lái)分析，可以看出美軍在實(shí)際的戰(zhàn)斗進(jìn)行時(shí)，首要的工作就是摧毀敵方通訊中心，以癱瘓干擾敵方進(jìn)行通訊的能力，從而將自身的現(xiàn)代化通訊手段完美運(yùn)用，來(lái)達(dá)到摧毀敵方有生力量來(lái)獲取最終勝利的目的。
我國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域差距較大，目前我國(guó)軍隊(duì)采用的直升機(jī)衛(wèi)星中繼通訊受到了中旋翼的影響，對(duì)我國(guó)軍隊(duì)建設(shè)以及國(guó)防安全具有重要的阻礙作用，問(wèn)題亟待解決。
3 解決直升機(jī)中旋翼遮擋信號(hào)問(wèn)題的方法分析
3.1 組幀多組重發(fā)策略
由于直升機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)，因此地面通過(guò)衛(wèi)星向直升機(jī)進(jìn)行信號(hào)的傳輸過(guò)程中，充分考慮了中旋翼對(duì)信號(hào)的遮擋作用，采取組幀多組信號(hào)重發(fā)的策略來(lái)保證信號(hào)能夠有效的傳達(dá)到直升機(jī)衛(wèi)星通訊接收裝置，達(dá)到戰(zhàn)場(chǎng)通訊的目的。由于組幀多組重發(fā)策略發(fā)送到信號(hào)較為密集，而且重復(fù)較多，即使是被地方獲取也無(wú)法在段時(shí)間內(nèi)破譯來(lái)獲取有效的信息，因此戰(zhàn)場(chǎng)通訊安全程度較高，同時(shí)為了安全起見(jiàn)還可以采取加密傳輸?shù)姆绞?，運(yùn)用多種保密方法來(lái)加強(qiáng)信號(hào)的傳輸，收獲了比較好的戰(zhàn)場(chǎng)通訊效果[3]。
3.2 中旋翼同步突發(fā)
中旋翼在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，在較短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生了縫隙從而使得信號(hào)能夠發(fā)射出去并且通過(guò)衛(wèi)星傳輸進(jìn)行接收工作，而這也是目前解決直升機(jī)中旋翼信號(hào)遮擋問(wèn)題的一種思路和方法，通過(guò)在直升機(jī)中旋翼的縫隙將信號(hào)進(jìn)行同步突發(fā)，可以有效的進(jìn)行戰(zhàn)場(chǎng)通訊指揮工作，為實(shí)際的中繼通訊指揮創(chuàng)造良好的交流條件。
4 總結(jié)
綜上所述，直升機(jī)中旋翼遮擋衛(wèi)星通訊信號(hào)問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重干擾了我國(guó)戰(zhàn)場(chǎng)指揮能力以及國(guó)土保衛(wèi)工作，通過(guò)采取具有實(shí)踐性的解決策略來(lái)達(dá)到戰(zhàn)場(chǎng)通訊已經(jīng)能夠保障通訊需要，相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，戰(zhàn)場(chǎng)通訊指揮將會(huì)邁上一個(gè)新的發(fā)展階段。
[參考文獻(xiàn)]
[1]董孝東.直升機(jī)衛(wèi)星通訊中旋翼遮擋問(wèn)題及應(yīng)對(duì)方法[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2014，12（07）：50-52+58.