现代测量定位技术在水下工程中的应用研究论文_刘军

现代测量定位技术在水下工程中的应用研究论文_刘军

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摘要:随着我国科学技术水平的不断提高,对于海洋资源的探索需求也在不断提升,为了满足当下社会快速发展的需求,需要将现代测量定位技术应用在水下工程当中。现代测量定位技术包括当下较为流行的GPS技术、超声波技术以及导航系统等,将这些高科技技术应用于水下工程当中,不仅降低了工作效率和工作成本,还极大的提升了测量精准度,对于我国水下工程的发展有着重大意义。本文从测量定位技术应用的现状出发,阐述了各个测量技术的应用,并对测量技术的未来发展方向进行了展望,以供相关人士参考。

关键词:测量定位技术;水下工程;应用

引言

随着我国经济的高速发展,科学技术水平也得到了极大的提升,人们对海洋资源的重视度不断提升,为了满足当下时代发展的需求,我国加大了对海洋资源的探索,水下工程也在不断增多。而在实际工程当中,不管是要在海上搭建油气开采平台,还是要在海底建设隧道工程,都需要对其进行精确的测量定位。为了提升其测量的精准度,就需要不断提升测量定位水平、采用高科技的测量技术,以此来保证水下工程的顺利进行。

一、现代测量定位技术应用的现状

由于当下水下工程不断增加,一些海底隧道和海上石油勘测平台等工程的不断发展,这就涉及到现代测量定位基础了,现代测量技术的应用是水下工程得到有效发展的基础,以下对当下使用较广的测量定位技术进行分析:

1.NASNET声学系统。NASNET声学系统顾名思义就是利用声波实现定位,而不是传统的利用无线电波进行定位。由于在采用无线电波进行定位时通常会受到水下的影响,导致其稳定性和精确性不高,而声波定位就能很好的避开这一不良影响,能够让使用者更好的接受信号,并且还能提升用户的使用数量,极大的提升用户使用的效率。然而当下在使用此系统时还存在一定的困难,需要建立多个独立的系统才能实现测量定位,并且每个独立系统在使用时也较为困难,导致NASNER声学系统尚未获得广泛应用。

2.GPS技术。GPS技术在应用于水下工程之前是用于航空领域的,所以导致在水下领域应用该技术时还存在一定的不足,最大的不足表现为:用户终端不能将信息传输给中央总控制系统,只能发送系统信息,这就让总控制系统和用户之间缺少信息交互,导致水下工程难以顺利开展。此外,GPS定位总体可以分为位置、相位差以及伪距三大类,其工作原理相差无几,借助基准站来实现改正数的传输,相应的用户站在接收到这一信息时会对测量结果进行修正,以此来为测量结果的准确性奠定基础。现如今,GPS技术被广泛的应用在工程测绘勘察当中,而将其应用于水下工程还是能够实现对控制点的定位和测量,但是还是存在难以实现信息交互的问题。

3.超声波设备。超声波设备能够进行海洋生物的定位,对其定位跟踪能够实现其相关生物习性以及捕食过程的观测,从而更好的实现对海洋的探测。研究者利用海洋生物的这一特征研制出了超声波设备,该设备能够精确的测量水下定点,为用户提供准确的数据信息。然而超声波在设计之初,仍然存在一定的不足,主要表现在利用作业船开展测量工作时,船体周围的环境会在一定程度上影响船体本身,导致其出现不稳定性,最终导致测量结果不够精确,所以要想更好的利用该设备,就需要将其和GPS技术相结合,两者同时展开测量工作,才能极大的提升测量精确度。

4.北斗导航系统。北斗导航系统属于卫星定位系统,在航空领域以及军事领域都得到了广泛应用,在进行海洋资源勘测当中,也会应用到该系统。

5.全站仪。当下全站仪就已经广泛应用到水下工程中,在应用全站仪时,还需要用到电子测速仪,两者结合就能很好的减少外部因素带来的影响,最终极大的提升测量结果的精准度,此外,在应用全站仪时还需要结合计算机技术及三维坐标来进行数据的综合测量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆全站仪在具体应用当中的精确的较高,且自动化程度也比较高,但是也存在一定的问题,最大的缺陷就是只能应用于浅水地段,在深水区域其棱镜不能超出水面,自然也很难发挥作用,此外,全站仪也同样容易受到周围环境的影响。

二、现代测量技术在水下工程的应用

现代测量技术在水下工程当中的应用已经十分广泛,但是这些技术由于在实际应用当中还存在一定的问题,导致其应用范围受到限制,所以测量技术在水下工程的应用当中要根据实际情况采取不同的测量技术,以下对现代测量技术往后的发展方向进行分析。

1.使用专用的测量软件。水工程的不稳定因素太多,所以在测量过程中很容易因为这些因素而影响到测量的最终结果。所以为了降低测量误差,需要将现代化测量技术结合起来然后再利用一些专用的测量软件,将测量中收集的数据导入计算机,最终获取到精确的数字信息。当下利用计算机结合专用软件进行水下工程的测量技术层出不穷,计算机本身具备结构小和携带方便的优点,但是水下工程的水文资料和施工图纸不尽相应,但是专用软件形式多样,尚未出现统一的适用于水下工程的软件,这就需要相关研究人员加大研发力度。

2.PTK技术的应用。随着科学技术的快速进步,GPS技术也获得了广泛的发展,而PTK技术便是GPS快速发展的结果,该技术是使用载波相位动态实时差分技术来实现测量,再提升相关工作人员工作效率的同时,提升了测量精度,在当下阶段,PTK技术更多的应用于海洋测量、海洋资源开发以及海上定位等方向。

3.培养专业的测量技术人员。现代测量技术在水下工程的测量中应用不断扩大,然而现代测量技术使用复杂且手段多样,这就意味着相关测量人员要具备丰富的测量经验和专业水平,工程部门要用培训或者讲座的方式培养出专业型人才,而要想培养出专业人才,则需要从以下几个方面出发:首先水下工程测量部门要引进一些先进的国外测量技术,我国当下的水下工程发展相对于国外发展较慢,在技术水平的使用以及技术人员的培训都落后于国外,所以这就需要相关部门加大培训力度,并且不断引进先进测量技术。其次,在进行人才培养的过程中要根据实际情况进行培训,不能盲目的根据国外测量成功的经验直接进行人才培训,这样不仅不能提升培训效率,还会在一定程度上限制水下工程的发展。最后就是引进高素质人才,我国当下的水下工程发展进程较为缓慢,不仅该领域的人才较为匮乏,人才的质量也不高,这就需要引进高水平人才来带动水下工程的发展。

4.综合应用先进技术进行测量定位。当下已经有很多测量技术应用于水下工程当中,这些技术各有各的优势,且应用于不同的情况,这就需要测量人员综合使用各种测量技术,以此来更好开展水下测量工作,全面提升测量精准度。此外,在不同的外部环境下,还需要采取不同的测量技术,保证水下工程测量数据的精准度。

三、总结

总体而言,将现代测量定位技术应用于水下工程当中能够极大的提升测量精准度,然而在实际应用这些测量技术和手段时还存在一定的不足,需要根据不同的情况采取不同的测量定位方式。所以,为了充分发挥出现代测量定位技术的作用,需要相关测量人员全面了解各项测量技术的优缺点,并在此基础上引进和培养一批专业度高的高水准人才,以此来熟练的进行测量设备的操控,确保测量定位工作的顺利进行,并且在一定程度上推进我国水下工程的发展。

参考文献:

[1]谢学.GPS定位测量技术在房屋建筑工程中的应用[J].工程建设与设计,2019(15):206-207+210.

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[4]王海龙.现代测量定位技术在水下工程中的应用研究[J].科技创新与应用,2017(09):287.

论文作者:刘军

论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期

论文发表时间:2019/12/9

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