顾及系统偏差的BDS铁路边坡监测方法

doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0106

测绘通报 ›› 2023, Vol. 0 ›› Issue (4): 64-70.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0106

顾及系统偏差的BDS铁路边坡监测方法

何义磊^1,2, 张云龙^1,2, 张冠军^1,2, 胡锦民^1,2, 陈旭升^1,2

1. 中国铁路设计集团有限公司, 天津 300308;
2. 天津市轨道交通导航定位及时空大数据技术重点实验室, 天津 300251

收稿日期:2022-04-18 发布日期:2023-04-25
通讯作者: 张云龙。E-mail:zhangyunlong@crdc.com
作者简介:何义磊(1993—),男,硕士,工程师,主要从事GNSS铁路变形监测方面的工作。E-mail:heyilei@crdc.com
基金资助:
天津市自然科学基金重点项目(20JCZDJC00390);中国铁路设计集团有限公司重点课题(2022A02538011)

Railway slope monitoring using GNSS precise point positioning and inter-system bias

HE Yilei^1,2, ZHANG Yunlong^1,2, ZHANG Guanjun^1,2, HU Jinmin^1,2, CHEN Xusheng^1,2

1. China Railway Design Corporation, Tianjin 300308, China;
2. Tianjin Key Laboratory of Rail Transit Navigation Positioning and Spatio-temporal Big Data Technology, Tianjin 300251, China

Received:2022-04-18 Published:2023-04-25

摘要/Abstract

摘要： 当前北斗三号卫星导航系统(BDS)已全面建成,并播发了新信号向用户提供服务,且新信号性能更佳。铁路遮挡环境下的自动化监测应用PPP技术时,需顾及系统偏差(ISB)的影响。本文以某铁路隧道山体边坡工程监测为例,详细介绍了附加ISB的BDS-2+BDS-3组合PPP模型,提出了八次多项式+自回归移动平均模型的ISB建模方法,并验证了模型精度,分析了边坡监测点的稳定性。研究表明,采用BDS-2(B1I,B3I)和BDS-3(B1C,B2a)组合PPP时,ISB可达数百纳秒,不能忽视其影响,但其具有短期稳定性;以为期14 d的ISB序列进行建模,在预报时长为1 d时,模型具有较高的拟合精度和较好的一致性;铁路遮挡环境下顾及BDS-2、BDS-3间ISB可有效提升定位精度和解算效率,实现对铁路边坡长期静态变形监测,监测精度可达毫米级。

关键词: BDS, 系统偏差, 精密单点定位, 边坡监测, 站点稳定性

Abstract: Currently, BDS-3 has been fully completed and new signals with better performance have been broadcast to provide services. The influence of ISB should be taken into account when applying PPP in automated monitoring under railway sheltered environment. This paper takes the monitoring of mountain slope engineering of a railway tunnel as an example. The BDS-2+BDS-3 combined PPP model with ISB is introduced in detail, and the ISB modeling method of octave polynomial+autoregressive integrated moving average model is proposed. The accuracy of the model is verified, and the stability of the slope monitoring point is analyzed. The research shows that when BDS-2 (B1I, B3I) and BDS-3 (B1C,B2a) PPP is used, ISB can reach hundreds of nanoseconds, which can not be ignored, but it has short-term stability. The model is modeled with 14 d ISB series, when the forecast time is 1 d, the model has high fitting accuracy and good consistency. In addition, considering the BDS-2+BDS-3 ISB in the railway sheltered environment, the positioning accuracy and calculation efficiency can be effectively improved. The long-term static deformation monitoring of railway slope can be realized, and the monitoring accuracy can reach millimeter level.

Key words: BDS, ISB, PPP, slope monitoring, station stability

中图分类号:

P228
P258

何义磊, 张云龙, 张冠军, 胡锦民, 陈旭升. 顾及系统偏差的BDS铁路边坡监测方法[J]. 测绘通报, 2023, 0(4): 64-70.

HE Yilei, ZHANG Yunlong, ZHANG Guanjun, HU Jinmin, CHEN Xusheng. Railway slope monitoring using GNSS precise point positioning and inter-system bias[J]. Bulletin of Surveying and Mapping, 2023, 0(4): 64-70.

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Railway slope monitoring using GNSS precise point positioning and inter-system bias

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