【摘要】在電力工程的發(fā)展和建設(shè)過程中，GPS精密單點定位技術(shù)是一種新興的科學(xué)技術(shù)。作為一種全新的定位技術(shù)和定位方式，這種技術(shù)的合理應(yīng)用能夠具有更高的靈活性，能有效地提高電力工程測量的工作效率，為電力工程的發(fā)展提供更加便利的條件。

 【關(guān)鍵詞】GPS;精密單點定位;電力工程測量

前言

靜態(tài)GPS測量技術(shù)作為控制測量的主要方法在各個工程勘測中得到了廣泛的應(yīng)用。然而GPS靜態(tài)測量技術(shù)必須有二個以上的已知點進行聯(lián)測，才能獲得高精度的測量成果。在沒有國家控制點或控制點稀少的區(qū)域，布設(shè)控制網(wǎng)進行控制測量需要花費大量的人力與物力。而傳統(tǒng)的GPS單點定位，由于只利用測碼偽距觀察值及廣播星歷所提供的衛(wèi)星軌道參數(shù)和衛(wèi)星鐘差改正進行定位，其精度只能達到10m。而GPS精密單點定位測量作為一種先進的測量技術(shù)，實現(xiàn)了僅用1臺GPS接收機進行單點定位，就能達到差分技術(shù)的精度要求，具有廣闊的應(yīng)用前景。

1什么是GPS精密單點定位測量

利用國際GNSS服務(wù)組織(internationalGNSSservice，IGS)提供的或計算的GPS衛(wèi)星精密星歷和精密鐘差，用戶利用單臺GPS雙頻雙碼接收機的觀測數(shù)據(jù)，在全球范圍內(nèi)的任意位置實現(xiàn)實時或事后的高精度定位的方法稱為精密單點定位。在GPS定位中，主要誤差來源于軌道誤差、衛(wèi)星鐘差和電離層延時等。首先采用雙頻接收機，可利用LC相位組合，消除電離層延時的影響。再通過IGS提供的精密星歷和衛(wèi)星鐘差，消除軌道誤差和衛(wèi)星鐘差。最后利用觀測得到的相位值精確計算出接收機位置和對流層延時等信息。

2GPS精密單點定位系統(tǒng)和傳統(tǒng)的單點定位

系統(tǒng)相比的不同之處①GPS精密單點定位和傳統(tǒng)的定位相比，其有很多不同的地方，首先體現(xiàn)的是其作業(yè)的原理，傳統(tǒng)的定位方式就是根據(jù)偽距觀察值和衛(wèi)星軌道的參數(shù)來進行定位，而GPS精密單點定位是通過載波相位觀測值以及ICS提供的精密星歷來實現(xiàn)定位的目的，相比傳統(tǒng)單點定位，其作業(yè)原理更為先進，可靠性更高。②定位所需要的設(shè)備也有很大的不同，傳統(tǒng)的單位定點主要采用的設(shè)備是GPS芯片及GPS天線，通過接受廣播星歷進行定位。雖然使用的設(shè)備簡單，但是其計算成果的可靠性卻很低。而GPS精密單點定位技術(shù)需要一個包含雙頻雙碼的GPS接收機，就能夠?qū)崿F(xiàn)在任何地方和任何高度的有效測量，從而提升了整個測量工作的便捷性。③兩者的誤差處理方式也有很大的區(qū)別，傳統(tǒng)的單點定位沒有辦法建立誤差模型對誤差進行改正。而GPS的精密單點定位精密單點定位所采用的是非差模式，其能夠更好對相應(yīng)的誤差進行合理的改正和估計，進而在一定程度上，更好地提高了定位測量的準確性。④我們還會發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的定位測量和GPS精密單點定位測量對于定位的精度方面也有著很大的區(qū)別，傳統(tǒng)的單點定位的定位精度不足，僅僅只能達到10m的定位精度，而GPS精密單點定位技術(shù)能夠達到厘米級的精度。

3GPS精密單點定位的工作流程

(1)將觀測數(shù)據(jù)剔除周跳等不正常觀測數(shù)據(jù)，經(jīng)檢查合格后，將觀測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標準RINEX格式。(2)以每個觀測數(shù)據(jù)GPS年積日或公歷時間經(jīng)軟件求出其對應(yīng)GPS周及周天。(3)按觀測數(shù)據(jù)的GPS周、周天分別從美國國家航空航天局官方網(wǎng)站http：//igscb.jpl.nasa.gov/igscb/product/下載對應(yīng)測站事后精密星歷igs***#.sp3.z和30s采樣間隔的衛(wèi)星鐘差igs***#.clk_30s.z。(4)求解單點定位坐標在軟件平臺下，按觀測點導(dǎo)入對應(yīng)觀測點的事后精密星歷、衛(wèi)星鐘差、觀測數(shù)據(jù)，分別計算出觀測值在ITRF97框架，2000.0歷元下的WGS-84橢球地理坐標和空間直角坐標系坐標。(5)將單點定位計算出的WGS-84大地坐標按高斯克呂格投影計算出2000國家大地坐標系平面坐標。(6)以單點定位的WGS-84經(jīng)緯度、大地高為參數(shù)導(dǎo)入該區(qū)域高程異常參數(shù)配置文件，在相應(yīng)軟件下求出單點計算觀測值的1985國家高程基準的正常高和高程異常值。

4GPS精密單點定位在電力工程測量中的應(yīng)用分析

眾所周知，電力工程的工作環(huán)境是非常復(fù)雜的，其設(shè)計與施工的范圍比較廣，其中包括電廠、變電站以及相應(yīng)的輸電線路等建、構(gòu)筑物的施工與設(shè)計。隨著現(xiàn)代化建設(shè)進程的加快，全國范圍建設(shè)項目頗多，彼此之間存在相互交叉和聯(lián)系。因此，在電力工程建設(shè)初期，快速準確建立與國家坐標系統(tǒng)相一致的測區(qū)控制系統(tǒng)，是電力工程測量的首要工作。只有這樣才能保證電力工程項目的順利進行。

4.1GPS精密單點定位在輸電線路工程測量中的應(yīng)用

我們在進行高壓和特高壓的輸電線路的設(shè)計之前，都需要進行航空攝影測量。航空攝影測量的精確度以及后續(xù)的設(shè)計與施工精度都取決于航線外控工作的準確性。通常采用的方法是以國家等級控制點為起算數(shù)據(jù)，建立施工GPS控制網(wǎng)。建立GPS控制網(wǎng)，尋找國家各等級控制點成為比不可少的工作。由于歷史原因，早期建立的國家等級控制點的精度不是很高。而且由于時間的關(guān)系，已經(jīng)有很多都遭到了破壞，國家控制網(wǎng)的大多數(shù)點都不能繼續(xù)使用，如果仍按以往的測量方法，去尋找國家等級控制點進行聯(lián)測，就會造成工作量的加大，使工作人員倍感辛苦。因此，我們可以應(yīng)用GPS精密單點定位技術(shù)作為控制網(wǎng)的起算坐標，從而實現(xiàn)對控制網(wǎng)的科學(xué)計算。

4.2GPS精密單點定位在太陽能與風(fēng)能等場所控制測量中的有效應(yīng)用

近年來，我國在大力興建電力工程，尤其是風(fēng)能和太陽能。而風(fēng)能與太陽能的建設(shè)基本上都在偏遠區(qū)域。在這樣的環(huán)境背景之下，測量人員利用相應(yīng)的比例尺地形圖與國家控制點來建立完善測區(qū)控制網(wǎng)就非常困難。而且這些電力工程都存在地方偏遠，單個場地面積小，各個場地分布分散的特點。如果我們都對其進行傳統(tǒng)的控制測量，不僅需要布設(shè)大面積的控制網(wǎng)，而且由于地形復(fù)雜導(dǎo)致控制網(wǎng)的布設(shè)十分困難。為此，我們可以利用GPS精密單點定位為每個建筑物單獨提供控制點，而不必建立龐大的控制網(wǎng)從而實現(xiàn)對建筑物的施工與設(shè)計的有效控制。

5結(jié)語

綜上所述，GPS精密單點定位在電力工程測量中的應(yīng)用不僅能夠提高整個工作的勞動效率，還能有效的減少工作的難度，減少電力工程測量的成本、對進度和質(zhì)量做出了重要的保證。由此可見，該技術(shù)在電力行業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景，需不斷的對其進行優(yōu)化和完善，從而促進我國電力企業(yè)更快更好的發(fā)展。

參考文獻

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作者:唐騏        單位:湖北省電力勘測設(shè)計院