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现代测量定位技术在水下工程中的应用研究

2017-04-26王海龙

科技创新与应用 2017年9期
关键词:研究应用

摘 要:随着科学技术的不断发展,为了进一步实现对海洋资源的开发利用,以满足社会发展的实际需求,现代测量定位技术逐渐被应用于海洋资源等水下工程项目中,为有效降低测量的难度并提升测量结果的精准度提供了技术支撑。文章针对现代测量定位技术在水下工程中的实际运用进行了分析与探讨,为对现代测量定位技术在水下工程领域中的应用与发展前景进行了展望,以供参考。

关键词:现代测量定位技术;水下工程;应用;研究

前言

在科学技术不断发展与进步的今天,人们逐渐提高了对海洋资源的重视程度,为了实现对海洋资源的进一步开发,以满足社会发展过程中对能源资源所提出的各种需求,一系列海洋工程项目随之兴起。在此过程中,不论是油气平台的搭建,还是旅游业、海底隧道的建设项目,都需要相应测量定位技术给予支撑。而只有不断提升测量定位技术的水准,才能够为确保测量定位结果的精准度奠定基础,进而保证各项工程项目的顺利施工。

1 现有水下测量定位技术的应用现状与发展

1.1 NASNet声学系统与GPS测量技术

首先,在NASNet声学系统上。该系统的实质是GPS方向的调转,借助在海底搭建相应的基准站,以此来取代空中卫星,同时以声波替代无线电波,其原理与GPS相同。基于该技术下,主要是借助声波来进行定位,传统采用无线电波进行定位的方式下,在水下难以避免的会在传输过程中受到影响与限制,而采用聲波技术,则可实现对信号的有效接收。但是,在实践应用的过程中,该技术也呈现出了一定的不足,即需要采用多套堵路声学定位系统,才能够为实现对定位功能的支撑,进而使得成本投入过大,同时,系统间的协调配合难度较大。

其次,基于GPS测量技术下。GPS定位可分为位置、伪距以及相位差分三类,其工作原理相同,即借助基准站来实现改正数的发送,相应用户站接收到这一信息,并对测量结果进行改正,进而为确保实现精准测量定位结果奠定基础。在此过程中,相应该整数内容直接影响到了定位的精准程度。当前GPS测量技术被广泛的应用于工程测绘勘察领域中,在水下工程中同样能够借助该技术实现对控制点的测量与定位,但是,不足之处在于:对于用户端而言,其仅能够满足系统信息发送之需,而无法将信息传输到中控系统,进而使得交互操作功能难以得到有效实现。

1.2 超声波设备

在水下工程中,借助超声波设备的运用,能够实现对水中定点的有效测量,特别是在深水领域中该技术范围较广,同时测量结果精准度高。在应用的过程中,借助三艘作业船,将GPS与超音波设备进行安装,进而借助相应接收器来测出船体与物体间的距离,在此基础上,对作业船的位置进行调整以此来实现定点测量。在实际应用的过程中,表现出的不足之处在于:因借助作业船进行测量的过程中,相应船体会受到外界环境的影响,进而因船体摇晃而使得测量精准度受到影响,因此,在实际应用的过程中,需要借助GPS技术的运用来弥补这一不足,以确保测量定位的精准度。

1.3 北斗导航系统与全站仪

北斗导航系统也是卫星定位系统的一种,在当前军事、航空以及民用领域中都有着十分广泛的运用,而在航洋资源开发中,基于水下工程测量定位之需,相应在未来的发展中,还系统将会被有效的运用于这一工程中。

全站仪在水下工程测量定位中进行运用的基本原理为:借助其测量的工程范围标尺,数据线测量范围点对点间三维坐标体系的搭建,进而实现测量与定位。而全站仪目前已被应用于水下工程测量中,在实际运用的过程中,借助电子测速仪的运用,能够有效实现对外界干扰因素的避免,进而提升测量的精准度。在此过程中,需要以三维坐标的搭建为基础,并配合计算机的运用,实现对相应测量结果的计算。全站仪水下工程定位测量的优势在于有着极高的精准度,自动化程度高;但是,也存在着一定的局限性,其一般只适用于浅水区域,当水位过深,相应的棱镜则就无法伸出水面,进而也就无法实现自身作用的发挥,且测量范围有限,在一公里以内,并需要搭建固定测量站、容易受到天气的影响等。

2 在水下工程中现代测量技术未来应用发展趋势展望

第一,专用测量定位软件。在水下工程中,因所受到的干扰因素较多,为了提升测量定位的精准度,就需要借助现代化技术手段来不断缩短测量所需时间,因此,实现相应专业软件的开发与运用,则能够为提高水下测量计算的速度奠定基础,以此来实现精准定位,在降低测量定位时间的基础,实现对影响因素的有效控制。而目前相关专业软件与需求间呈现出极大矛盾,在实际开发这一软件的过程中,需要结合水下工程的实际特点并配置轻量级的数据存储系统,同时满足简单方便操作之需。

第二,GPS测量技术下的RTK技术。当前这一技术在工程测量中得到了广泛运用,借助载波纤维动态实施差分技术的运用,能够为提高测量的精准度奠定基础,并可在提高测量效率、降低测量工作压力的同时,实现对水下测量定位干扰因素的有效规避与控制。

第三,加大专业人员的引进与培训力度。在水下工程中,要想将现代化测量定位技术进行充分运用并实现创新,则就需要注重相应人才的引进与培训。

3 结束语

综上,在水下工程中,将现代化测量定位技术进行完善运用,是进一步提高水下测量定位精准度、降低测量定位难度与压力的重要保证。而为了充分发挥出现代测量定位技术的优势作用,以更好的服务于水下工程测量定位之需,就需要在明确各项技术优缺点的同时,实现完善运用与创新,并加大人才培养力度,积极开发相应的软件系统,同时实现技术的组合运用,以此来确保现代技术与计算机技术等能够为支撑水下工程测量工作的顺利开展、实现对海洋资源的科学且充分开发提供技术保障。

参考文献

[1]盛继业.现代测量定位技术在水下工程中的应用[D].上海海事大学,2003.

[2]郑智慧.现代测量技术在水下工程中的应用研究[J].统计与管理,2014.

[3]陈剑浪.GPS定位技术在水库工程测量中的应用[J].技术与市场,2015.

作者简介:王海龙(1987-),男,湖北省随州市人,学士学位,目前从事海洋石油工程水下安装技术工作。

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