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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流华测露天矿边坡监测方案.精品文档.露天开采边坡GPS自动化 监测预警技术方案上海华测导航技术有限公司1前言32露天开采边坡区域GPS监测的总体设计32.1系统设计依据32.2系统硬件总体设计43露天开采边坡区GPS自动化监测预警系统概况53.1GPS自动化监测在、露天开采边坡形变监测中的应用53.2GPS自动化监测系统发展53.3自动化监测的优点63.4露天开采边坡GPS自动化监测预警系统的介绍63.5露天开采边坡GPS自动化监测预警系统原理和方法73.6露天开采边坡GPS自动化监测预警系统组成83.7露天开采边坡GPS自动化监测预警系统技术
2、的先进性94露天开采边坡GPS自动化监测预警系统方案实施94.1本监测系统设计依据104.2露天开采边坡区GPS监测点的布置104.2.1GPS参考站104.2.2GPS监测站114.3露天开采边坡体GPS观测蹲的建设114.3.1参考站的选址依据114.3.2GPS观测墩的埋设要求114.4供电系统系统164.4.1采用市电供电164.4.2太阳能供电系统164.5数据通讯单元174.5.1无线网桥通讯方式174.5.2本系统相关通讯方式的布设184.6雷电防护194.6.1雷电的危害性194.6.2直接雷防护194.6.3感应雷防护204.7监测设备防盗措施205系统控制解算中心215.1
3、存储及处理系统215.2软件控制系统226控制中心解算软件HCMONITOR简介236.1应用背景236.2HCMonitor功能简介266.2.1HCMonitor的功能模块：266.2.2HCMonitor的基本功能266.2.3数据记录286.3HCMonitor算法的特点（与RTK和传统静态模式比较）296.4HCMonitor的软件界面介绍326.4.1数据监控窗口326.4.2接收机监控窗口326.4.3监测站变形曲线窗口336.4.4基线窗口346.4.5日志346.5HCMonitor的系统结构356.5.1系统结构356.5.2HCMonitor支持的GPS接收机356.6服
4、务器和操作系统356.7系统通讯网络377产品选型387.1华测双频X300M接收机387.2串口服务器MOXA 5100系列397.3配电设备417.3.1太阳能电池板417.3.2太阳能专用蓄电池427.4防雷相关设备437.4.1天馈浪涌保护器437.4.2单项电源避雷器437.4.3避雷针447.5天线罩457.6观测墩477.7UPS城堡系列C6K(S)3C20KS477.7.1产品介绍477.7.2产品优势488技术服务498.1系统的安装、调试与培训498.2免费保修承诺498.3专业软件免费升级承诺508.4技术培训承诺508.5技术服务承诺518.6维修服务承诺518.7超过
5、保修期的维修承诺518.8配合使用者进行二次功能性开发提供一切必要技术支持的承诺518.9定期向供产品升级和更新信息承诺519 华测成功案例。521 前言INTERNET彻底改变了我们的习惯，涵盖我们生活各个角落的大量信息在人们之间免费自由交流；无线技术将我们从纷繁的电缆、各式各样的适配器以及插座中解放出来；计算机在体积越来越小的背后其功能却不断增强。面对这一切，年轻的工程师和科学家无法想象究竟应怎么评价并实际应用它们。对我们安全监测工程师而言，新技术给我们带来的最大冲击就是现场监测，尤其是自动化监测：各种传感器安装在现场，自动采集系统按照要求的采样速率自动测读数据。传感器、数据采集系统以及数
6、据管理等方面的技术进展，已经扩展应用于各类安全监测预警。本文通过GPS自动化监测说明自动监测的益处，如边坡监测、深基坑监测和桥梁监测。这些例子都说明了要搞监测的三个主要原因：节省投资、保障安全、确保建筑施工安全。露天开采边坡是我国分布最为广泛的地质灾害类型。其特点是突发性强且危害巨大。有关部门对部分露天开采边坡进行了不同程度的监测，取得了部分宝贵的监测资料，少许单位还进行了监测数据库系统的开发研制。这些成果虽解决了当时工程活动中数据管理的难题，但普遍存在各种各样的不足。本GPS自动化露天开采边坡监测系统研究是露天开采边坡监测的示范工程之一，将提供一套可普遍适用于露天开采边坡地质灾害监测远程自动
7、化监测管理和数据管理的32 位软件，为露天开采边坡体的预测预报提供基础。2 露天开采边坡区域GPS监测的总体设计2.1 系统设计依据华测GPS变形监测系统是一个集结构分析计算、计算机技术、通信技术、网络技术、传感器技术等高新技术于一体的综合系统工程。本监测系统的作用是成为一个功能强大并能真正长期用于结构损伤和状态评估，满足固体建筑物管理和运营的需要，同时又具经济效益的结构健康安全监控系统，遵循如下设计原则：1) 遵循简洁、实用、性能可靠、经济合理的指导思想；2) 系统设置立足实用性原则第一，兼顾考虑科学试验和设计验证等方面因素；3) 各传感器的布置、安装要合理，力求用最少的传感器和最小的数据量
8、完成工作；4) 系统应具有可扩展性。GPS & HCMonitor监测系统的技术设计及工程建造依据相关的国家标准和相关行业标准进行，本设计书中所引用的部分技术规范参见表1。表1名称编号批准单位年份全球定位系统测量规范CH2001国家测绘局精密工程测量规范GB/T 15314-94国家技术监督局1994-12-22全球定位系统城市测量技术规程CJJ 73-97中国建设部1997UNAVCO 基准站建立规范国际UNAVCO组织IGS基准站建立规范国际IGS委员会混凝土结构设计规范GBJ 1089建设部2.2 系统硬件总体设计系统硬件由四大部分组成：1) 传感器子系统：由布置监测点上的各类GPS组成
9、，主要传感器采用后安装方式；2) 数据传输子系统：GPS天线到GPS主机由同轴电缆通讯；GPS主机及其它传感器与控制中心通讯采用有线或无线的通讯方式；3) 数据处理与控制子系统：由布置在监控中心的小型机系统、服务器系统、数据实时自动处理与Web发布；4) 辅助支持系统：包括外场机柜、配电及UPS、防雷和远程电源监控。3 露天开采边坡区GPS自动化监测预警系统概况3.1 GPS自动化监测在、露天开采边坡形变监测中的应用GPS用于形变监测，监测的区域一般不是很大，但变形监测点布设比较密集。当GPS用于露天开采边坡监测时，往往是对一定范围内具有代表性的区域建立变形观测点，在远离监测点合适的位置（如稳
10、固的基岩上）建立基准点。在基准点架设GPS接收机，根据其高精度的已知的三维坐标，经过定期连续观测从而得到变形点坐标（或者基线）的变化量。根据观测点的形变量，建立安全监测模型，从而分析露天开采边坡的变形规律并实现及时的反馈。事实上，为了建立一个更接近实际情况的安全监测模型，合理的密集分布监测点是需要的。露天开采边坡在短时间内不会出现很大的位移，要通过观测整体的微小变形量，构造统计分析模型，预测变形体长期的变化趋势，为以后的分析决策提供依据。为了进行形变分析，需要获得监测点高精度位置坐标数据，通常要求监测点的观测数据达到毫米级的精度，这也是GPS定位技术能否应用于变形观测的一个关键性问题。与普通的
11、工程测量不同，露天开采边坡及形变监测需要实时传送数据，并不断更新，达到监控的目的。普通的全站仪或其它监测手段不仅需要更多的人力完成观测操作，而且由于其内部的电器、光学特性使得它不能工作在雨雪天气，夜里也无法完成测量作业，GPS技术由于其全天候作业的特点不但可以取代传统的测量作业方式，而且可以将GPS信号传输到控制中心，实现数据自动化传输、管理和分析处理。GPS用于变形监测虽具有突出的优点，所以GPS技术在安全监测方面一定会有广阔的应用前景。3.2 GPS自动化监测系统发展GPS（全球卫星定位系统）自八十年代中期投入民用后，已广泛地在导航、定位等各领域应用，尤其在测量界的控制测量中起了划时代的作
12、用。正因为是它在相对定位中的高精度、高效益、全天候、不需通视等优点，使人们普遍采用其来代替常规的三角、三边、边角等方法，并在理论、实践中取得了可喜的成果。在精密工程变形监测中也逐步得到广泛的应用。随着社会经济和科学技术的快速发展，为了更有效保障国家财产及人生安全，利用传统的变形监测手段越来越不能满足变形监测要求，这就迫切需要性能更可靠的设备来监测大桥的形变。目前，随着GPS技术的不断成熟，GPS自动化监测系统已经在桥梁、露天开采边坡、建筑、地震、等行业中应用并取得很好的效益。GPS自动化监测系统仪器以其卓越的性能受到专家的好评。从国内外的有关研究和应用可以看出GPS是一个非常有效的GPS监测技
13、术，GPS与其它传感器结合用于露天开采边坡监测已形成了趋势。目前GPS在露天开采边坡中的最高精度在毫米级。而华测GPS监测系统已经做到数据自动传输、自动解算处理、准实时测量结果和测量结果图形演示，自动预警报警。3.3 自动化监测的优点自动化监测系统允许以任意间隔采样-典型间隔可以是按分钟、小时或者按天。测试精度得以提高，数据可以远程处理，从而向项目组提供有用信息。当然，还有其它益处包括： 1) 避免人工读数和记录引起的人为误差。 2) 可以实现远程以及恶劣天气条件下采集数据。 3) 每天可进行24小时连续监测。 4) 连续监测能快速检测到临界变化，能在事态恶化之前采取处理措施。 5) 自动化监
14、测系统可以按程序步骤监测限定阀值、变化速率，从而能在超出预定极限值时自动报警。 很多工程师认为自动化监测是“黑箱”，可见的查验以及宝贵的经验都被冷冰冰的电路板和继电器将所存在的问题通过警报而取代了。事实上，自动化连续监测所获得的数据能向工程师提供被监测结构很多肉眼不易察觉的新的特征信息。它们拓展了工程师的视野， 对结构响应有深入的理解。不仅如此，应用自动化监测系统，结合先进分析工具，工程师能享受到这些廉价的新技术优势，而不用牺牲露天开采边坡区的安全。3.4 露天开采边坡GPS自动化监测预警系统的介绍露天开采边坡GPS自动化监测预警系统，主要应用现代化的传感技术、GPS及GPS一机多天线技术、计
15、算机技术、现代网络通讯通信技术对在不同的天气或环境下准实时反映露天开采边坡区域变形情况，根据对实时位移数据的实时分析，对分析后适当的数据存储、分类、提取、统计等处理，为中心站日常管理提供各类报表、图形，为露天开采边坡预警分析提供决策依据和参考以达到在最短的时间通过短消息、E-MAIL或者声响预警、报警的功效，如下面示意图：系统功能示意图另外，本系统还可实现预警站点分布图、预警站点基本情况的计算机的初级显示等功能。3.5 露天开采边坡GPS自动化监测预警系统原理和方法本系统采用成熟的INTERNET技术、华测高精度GPS准动态算法及GPS一机一天线等技术。变形监测网络中的每个GPS接收机都同时输
16、出GPS的原始数据格式RT17，RT17包含了GPS解算的所有必要的载波相位数据、星历等数据。通过无线网桥无线网桥与GPRS传输相比不需要借助于第三方服务商、一次性投入、传输稳定等优点，所以本系统首选无线网桥的通讯方式。或者GPRS/CDMA无线网络传到控制中心。控制中心根据每台GPS接收机对应的IP地址和端口号，获得每个监测点的原始实时数据流;或者，软件通过远程的端口映射，直接从监测单元的端口获得GPS的原始数据流。在控制中心服务器上，HCMonitor监测软件准实时解算出各监测点的三维坐标。3.6 露天开采边坡GPS自动化监测预警系统组成数据处理中心建设在控制中心，办公室有总控计算机、数据
17、处理工作站、打印机等硬件设备，而在总控计算机上安装华测HCMonitor软件HCMonitor软件由数据管理模块、原始数据处理、数据分析、数据库信息管理四个模块组成。控制中心配备一台高性能服务器，用于数据分析和图形处理，以及终端服务。结合HCMonitor软件和其他专业的数据处理软件，实时对数据分析和图形处理。如下图，为该系统结构拓扑图。露天开采边坡区系统结构拓扑图数据传输方式采用无线网桥建立局域网，能使用市电的情况全部使用市电，在不方便使用市电的地方使用太阳能和蓄电池联合供电方式。3.7 露天开采边坡GPS自动化监测预警系统技术的先进性1） GPS接收机及其配套设备，要求包括从数据采集、集中
18、传输、解算处理、显示和记录及避雷和防盗等安全保护设施的全部设备，实现将监控数据传输到监控中心并显示；2） 监测系统无人值守，有人照看、自动运行，年运行可靠率99%以上，系统可满足724小时长时间可靠运行，连续无故障运行时间超过10万小时。在没有太阳的情况下，监测系统设备可依靠备用电源连续工作7天以上；3） GPS硬件具有良好的物理性能和工作性能，适合长时间连续工作，GPS接收机天线为大地测量型天线；4） 本系统可采用无线网桥通讯，数据传输到控制中心准实时处理；5） 准实时显示和分析形变量，可间断性评估的健康状况；6） 数据实时输出给分析软件；7） 控制中心软件自动解算，最短反应时间可为几分钟到
19、几小时，并实时进行网平差，自动评估监测结果，而且各参数完全由用户根据不同监测需求自行设置。8） 设定日常信道报警系统，Web发布以及可通过短消息或E-MAIL方式报警，无论您在何时何地都可以掌握露天开采边坡体的动态；9） 通过实时监测露天开采边坡点的空间位移，确定露天开采边坡区的变形状况、几何线形等；10） 提供高质量的双频GPS测量数据，实时获得毫米级精度的位置数据，精度为水平：小于3mm+1ppm ,垂直：小于5mm+1ppm；11） 自动生成报表，形成报表的周期用户可自行设计，比如一周、一天等，一些必要的输出信息用户也可以自动添加或删除，同时根据需要可自动生成各点的周变化曲线、月变化曲线
20、等。4 露天开采边坡GPS自动化监测预警系统方案实施1) 本GPS自动化监测系统实施主要包括以下几个方面：2) 参考站及监测站选址3) 参考站及监测站观测墩的建设4) 设备的供电5) 设备避雷6) 数据通讯7) 控制中心的建设4.1 本监测系统设计依据露天开采边坡GPS自动化监测预警系统技术设计及工程建造依据相关的国家标准和相关行业标准进行，本设计书中所引用的部分技术规范参下表：名称编号批准单位年份全球定位系统测量规范CH2001国家测绘局精密工程测量规范GB/T 15314-94国家技术监督局1994-12-22全球定位系统城市测量技术规程CJJ 73-97中国建设部1997UNAVCO 基
21、准站建立规范国际UNAVCO组织IGS基准站建立规范国际IGS委员会混凝土结构设计规范GBJ 1089建设部4.2 露天开采边坡区GPS监测点的布置露天开采边坡区GPS自动化监测预警系统的监测单元包括参考站和监测站，各站点的具体布置方式根据以下要求：4.2.1 GPS参考站GPS基准网布设应根据露天开采边坡体的情况而定。点位宜分布在露天开采边坡体周围(与监测点的距离最好在3公里以内)地质条件良好、稳定、视野相对比较开阔且易于长期保存的地方，而这些监测点必须定时应与就近的GPSA,B级控制网或国家IGS网进行联测,以利于分析基准网点的可靠性及变形情况。基准网点基线向量的中误差1ppmD，当基线长
22、度D0.7米。避雷针基座为50050060mm钢筋混凝土，由地网引两根404mm热镀锌扁钢与基座连接，接地电阻小于2。避雷针与天线的距离选择大于3米，是以中等强度的雷电流通过避雷针接地泄流时所产生的感应电磁场到达天线时其强度可衰减到安全值的范围之内。预防直接雷示意图4.6.3 感应雷防护GPS的射频线进入主机前，加装同轴电缆电涌防护设备，同时此防电涌设备必须接地，如下图：预防感应雷示意图4.7 监测设备防盗措施因为本系统具有自动检测、自动报警的功能，所以本监测系统防盗措施主要通过以下3个方面：1) 在外场机柜上安装报警模块；2) 当监测设备被人拿走或关掉，控制中心就会通过短消息或E-MAIL的
23、方式发送没有数据的警告给相关人员；3) 观测蹲周围设置防护栅栏（如太阳能电池板供电示意图），在栅栏上贴上电力警示标志；4) 各监测点做到无人照管有人照看。5 系统控制解算中心系统控制中心是整个系统的核心单元。由机房、中心网络和软件系统组成，具有数据处理、系统控制和网络管理的功能。5.1 存储及处理系统微机应有以下性能：1) 高的散热技术，更好的稳定性（MTBF 20,000小时），并能支持高达2GHZ主频的CPU,1G内存,Windows XP操作系统2) 数据库平台 3) 网络平台：具有固定IP地址，带宽至少为2M；4) 小巧简约的外形设计，节省办公空间，可以随意摆放和移动位置。5.2 软件
24、控制系统HCMonitor 软件界面图标准特性l Windows95/NT 32bit 结构;l 多线程，多任务设计;l 先进的GPS数据算法，具有OTF解算，卡尔曼滤波，三差解算等;l 图形用户界面，实时显示基准站、监测站的工作状态;l 具有防死机功能，一旦某个监测站出现死机现象，软件马上会通过数据信号触发的方式实现接收机自动重启;l 软件上有各个GPS接收机的模拟串口，可以向GPS接收机发送用户更改参数的命令（如采样间隔、高度截止角、时段长度等）;l 软件记录原始数据后，可以任意截取其中部分数据;l 可以调整各个监测站的位置更新率;l 可以输出多种差分后的数据格式，如GGA等;l 可以提供
25、源代码，支持用户二次开发。6 控制中心解算软件HCMonitor简介6.1 应用背景HCMonitor是由上海华测导航技术有限公司研发的基于网络利用全球卫星定位系统（GPS）进行的实时三维变形量分析系统软件。这套软件对于人工建筑变形分析比如大型桥梁，水坝，大型人工建筑以及油田沉陷，矿山采空区沉陷，城市地下水漏斗沉陷，火山监测，山体露天开采边坡监测等等具有非常大的现实意义。GPS（全球卫星定位系统）自八十年代中期投入民用后，已广泛地在导航、定位等各领域应用，尤其在测量界的控制测量中起了划时代的作用。正因为是它在静态相对定位中的高精度、高效益、全天候、不需通视等优点，使人们普遍采用其来代替常规的三
26、角、三边、边角等方法，并在理论、实践中取得了可喜的成果。在精密工程变形监测中也逐步得到广泛的应用。从国内外的有关研究和应用可以看出GPS自动化监测系统已经在桥梁、大型建筑、地震、等行业中应用并取得较好的效益。目前，采用GPS技术用于桥梁等工程变形监测的手段已经被广泛的应用于世界各地。例如：英国Humber桥的GPS监测系统、日本明石海峡大桥的GPS监测系统、虎门大桥GPS监测系统、青马大桥、汲水门大桥和汀九大桥的GPS监测系统。上海曾经是中国缓变性地面沉降较为严重的城市，自1921年发现地面沉降至今已有80余年，开展地面沉降专项勘查与研究至今已有40年。特别是近十余年来，采用GIS（地理信息系
27、统）和GPS（全球定位系统）技术，对全市监测网络进行了全面更新与调整，并正在建设完善全市地面沉降自动化预警预报系统工程。三峡库区地质灾害监测预警工程是国家在三峡库区实施的一项重大减灾工程，国土资源部将实施这一工程。三峡库区地质灾害监测预警工程于2002年3月正式启动后，三峡库区地质灾害防治工作指挥部在全库区建成包括GPS监测网、综合立体监测网和遥感监测系统的专业监测工程，建立各类监测网点1447个，配备GPS接收机46台（套），并在重庆市和湖北省的18个区、县的129处露天开采边坡和库岸监测运行。完成了包括地表位移监测、深部变形监测、露天开采边坡推力监测、露天开采边坡地下水监测和宏观巡查监测在
28、内的18个区、县的125处崩塌露天开采边坡库岸综合立体监测网建设。由HCMonitor为核心构成的变形监测网络中的每个GPS接收机只需要输出GPS的原始数据和星历，原始数据包含了GPS解算所有必要的伪距和载波相位数据等，星历指GPS卫星发播的广播星历。数据通过广域网、局域网络、串口、无线设备等传到控制中心，控制中心的HCMonitor软件根据每台GPS接收机对应的IP地址和端口号，获得每个监测点的原始实时数据流，HCMonitor软件对这些原始数据进行实时差分解算，得到各个监测站的坐标，并存入数据库或发送给客户端。利用HCMonitor软件能进行724小时不间断观测。而且，与传统的RTK方式相
29、比，HCMonitor具有精度更高，实时性更强的特点。HCMonitor支持各种主流品牌的单双频GPS接收机混合监控。HCMonitor采用了C/S架构，用户可以进行远程监控。具体的，HCMonitor实时差分变形监测软件的工作流程可用下图表示：如图所示，HCMonitor变形监控软件实现了各个监控站的实时差分定位，并具有图形显示、接收机设置、监控站参数设置、观测数据记录、报警等功能。采用C/S架构的HCMonitor软件方便用户在办公室、监控中心、家中监测系统的健康状况。HCMonitor实时差分变形监控软件支持英文和中文。HCMonitor的开发工具为VC+ 6.0。6.2 HCMonit
30、or功能简介6.2.1 HCMonitor的功能模块：这里用框图来表示HCMonitor的主要功能模块。6.2.2 HCMonitor的基本功能HCMonitor实时差分变形监控软件具有下面的一些基本功能：u 对GPS原始数据进行724小时实时差分处理，进行变形监测，永不间断；u 根据接收机的原始数据输出率，数据更新率最高可达20Hz；u 可根据系统参数设置，对不同的监测站的实时差分结果进行Kalman滤波，达到不同的动态要求和精度要求；u 可同时处理多达多个基站和32个监测站的数据；u 根据多天运行的结果，建立近期的大气延迟（对流层、电离层）模型，提高定位精度和可靠性；u 多基站支持，多基站
31、不但提高了系统的可靠性，而且，根据多基站的观测数据，可以建立电离层模型，提高长距离监测的精度；根据多基站的处理结果，可以实现实时网平差功能，提高点位精度和可靠性；u 原始数据后处理功能；u 输入接口协议：RS232、CAN、TCP/IP；u 输出接口（远程服务）协议：TCP/IP；u 实时显示接收机的信号跟踪状况，如星空图、信噪比、钟差等；u 实时显示基线的变化情况，点位的移动情况等；u 原始数据、解算结果的自动保存功能，可根据用户需求进行设置；u 对监测站、基站接收机的远程设置功能，软件上有各个GPS接收机的独立监控模块，可以向GPS接收机发送用户更改参数的命令（如采样间隔、高度截止角等）；
32、u 系统完备性监测功能，可对整个系统的健康状况进行监测；u 每个监控站的监控范围可根据用户设置，可从5厘米到5米，相对的，精度可从2mm到1cm（平面），高程4mm到2cm。u 环境参数输入功能。比如，输入监测站周围障碍物的分布情况，在数据处理时，能剔除常规方法不能自动剔出的坏数据，提高定位精度。u 具有防死机功能，一旦某个监测站出现死机现象，软件马上会通过数据信号触发的方式实现接收机自动重启；u 可以调整各个监测站的位置更新率；u 支持网络分布式计算；u 软件实现C/S架构，客户端可以运行在远程；u 提供第三方软件接口，如用COM组件的方式实现，可实现远程查询、管理、报警；另外，HCMoni
33、tor软件可用于桥梁、矿区等的监测，可针对不同的工作环境对用户图形界面进行定制。如针对桥梁监测，HCMonitor的客户端能提供如下功能：u 数据库功能，长期观测的数据能保存在数据库中；u 三维动画；u 整体变形示意图；u 历史数据分析；u 趋势图；u 报警功能，报警项可根据用户要求设定，可通过短信、电子邮件等方式进行报警。u 权限管理：一般用户只能浏览数据，系统管理员才可能对一些参数进行设置。u 数据分析，即对监控点进行频域和时域分析。6.2.3 数据记录连接数据库，HCMonitor能够记录用户需要保留的各项信息，根据用户的选择，记录的内容如下：GPS定位数据坐标；精度（水平和垂直）；PD
34、OP值；使用卫星颗数；解类型。卫星数据卫星颗数；每颗卫星的坐标；每颗卫星的信噪比；每颗卫星的仰角；基线解信息基线向量；基线误差（中误差和相对误差）；比率值；协方差阵。系统状态数据软件本身的工作状态；各个机站的工作状态是否正常；网络连接状态。6.3 HCMonitor算法的特点（与RTK和传统静态模式比较）集成了RTK功能的HCMonitor软件，除了也能采用RTK方法之外，采用其自身与RTK或静态后处理不同的算法； 1) 算法相比RTK方法而言，HCMonitor的算法具有如下特点：u HCMonitor采用采用同时刻（在1微秒之内）的GPS原始观测值进行差分解算；而RTK方法不需要差分改正数
35、和流动站的观测数据保持同步，一般的参考站接收机差分改正数广播更新率为1Hz，因此，一般情况下差分改正数会延迟0.5秒到2秒不等，在特别情况下，流动站能允许1分钟之前的差分改正数参与解算； u HCMonitor可以采用扩展的动态非线性Kalman滤波算法进行差分解算。u HCMonitor的算法对系统的硬件要求较高，通常在高性能计算机，而RTK的算法总是有GPS接收机生产厂商提供，固化在GPS接收机内部；静态解算需人工干预，一般采用双差固定解得方式。2) 精度HCMonitor直接应用GPS接收机的原始数据，参考站和流动站的观测数据保持严格的同步，所以，大气层延迟造成的公共误差被最大程度地抵消
36、，HCMonitor还采用滤波方法消除GPS动态定位数据中的各种随机误差，是输出的定位结果更符合真实的情况，所以HCMonitor根据采用的GPS接收机和GPS天线的不同，可以保证毫米级的定位精度，而通常的RTK接收机动态定位精度为厘米级。事例一：在一个静止点上，采用双频GPS接收机和普通双频天线进行实时RTK解算，解算结果如下图所示：RTK实时解算结果可见RTK的定位精度平面在2个厘米之内，高程在4个厘米之内。事例二：在一个静止点上，采用双频GPS接收机和普通双频天线，然后采用HCMonitor软件对其连续解算24个小时，具体解算结果如下图：HCMonitor实时Kalman解算结果相对RT
37、K解算结果其精度有显著的提高。上图中，平面精度在10mm左右，高程精度在15mm左右。如采用高精度双频GPS天线，能更进一步提高其精度。事例三：采用同样的GPS接收机，在一个静止的点上，分20分钟一个时段对其连续观测5个小时的数据，用某进口后处理软件对其进行处理，得到结果如下图所示：平面后处理结果高程后处理结果相对HCMonitor实时Kalman解算结果精度有所提高。上图中，平面精度在8mm左右，高程精度在12mm左右。如采用高精度双频GPS天线，能更进一步提高其精度。事例四：采用同样的GPS接收机，在一个静止的点上，分10分钟一个时段对其连续观测5个小时的数据，用华测HCMonitor准动态Kalman算法对其进行处理，得到结果如下图所示：Kalman算法平面解算结果Kalman算法高程解算结果相对后处理解算结果精度又有所提高。上图中，平面精度在5mm左右，高程精度在8mm左右。如采用高