建筑材料特性对GPS监测信号影响规律的试验研究

为了研究常用建筑材料对GPS监测信号的影响规律,进行了多路径误差的试验研究。建立了一套GPS多路径信号模拟与监测系统,通过在流动站天线不同高度、不同距离处安置具有不同介电常数的木板、PVC板和瓷砖,分别获取了三种材料连续两天的GPS监测数据;将改进的粒子滤波算法用于GPS数据后处理中,通过比较发现,试验结果与GPS多路径信号的仿真结果吻合较好,同一种反射材料在不同距离时引起的多路径误差随着距离的增加而逐渐减小,且在增加相同距离的情况下减小的幅度越来越小;具有不同介电常数的反射材料在相同的距离时引起的多路径误差随着介电常数的增大而增大。     

基于数码摄像技术的高耸结构动态特性监测

在结构健康监测领域,基于数码摄像的图像处理技术作为一种新的结构振动监测方法正受到广泛关注。以主结构建成后的广州新电视塔为研究背景,利用工业数码摄像机对其在一般风荷载作用下的动态特性进行监测试验,并与GPS和加速度计同时测量。数据分析结果表明,利用数码摄像系统获得的塔顶动位移时程曲线与GPS获得的动位移曲线吻合得较好;利用数码摄像技术能够准确的识别高耸结构的低阶振动频率,其获得的结构一阶振动频率,与GPS、加速度计识别结果以及有限元分析结果吻合得很好。研究结果表明,在高耸结构的健康监测中,应用数码摄像技术进行结构动态特性监测是一种有效的新方法。     

GPS高层建筑物常荷载振动测试的小波分析

具有高采样率的GPS接收机的出发,使得GPS技术可以用于大型工程结构（如：大桥,高塔和高层建筑物等）的动态位移监测,其突出优点是GPS可以直接测定工程结构的绝对位移以用于结构的动力特性评估。但应用GPS技术也有其弱点和不足,譬如GPS技术本身的各类误差影响源,必须有效地消除。对于高层建筑的动力特性研究,由于GPS基线可以尽可能地设置得短些,所以其关键的误差影响源于多路径。本文主要研究深圳地王大厦常荷载条件下结构振动GPS测试的有关问题,由于常态下振动的幅值只有1－2毫米,被其它影响源所掩盖,一般难以识别。本文采用小波分析法进行处理,可以有效地识别和提取微小振动,取得很好的效果。     

基于RTK-GPS技术的高索塔振动试验与分析

随着全球定位系统(GPS)技术的不断成熟,这一实时、高动态、高精度的观测手段已逐步应用于大型桥梁的健康监测中。以某一斜拉桥高索塔为背景,建立基于RTK-GPS技术的高索塔监测系统。介绍接收机和监测点位的布设以及监测坐标系的建立。针对监测过程中所受到各类误差影响源的干扰特别是GPS多路径、环境温度变化和风荷载等低频噪声,主要采用小波多尺度分析法,对这些低频噪声和振动信号进行有效分离。通过频谱分析获取该高索塔自立状态下的自振主频,与有限元分析的结果吻合。     

基于GPS的高耸结构动态特性监测

在土木工程领域,GPS作为一种新的结构振动健康监测方法正受到广泛关注.以在建的广州新电视塔(塔高610 m)为研究背景,利用RTK-GPS测量技术对其在台风以及一般风荷载作用下的动态特性进行了监测试验,获得了电视塔核心筒顶部一个测点沿其短轴和长轴方向的动位移时程曲线,位移曲线的谱分析结果表明,利用动态GPS观测能精确地识别出高耸结构物的低阶振动频率,其识别结果同加速度计识别结果以及有限元模型分析结果吻合很好.研究结果表明,在高耸结构施工监控和健康监测中,应用动态GPS技术进行环境激励动态特性监控是一种有效的方法.     

高楼振动监测中的GPS与加速度计集成方法研究

GPS具有能够直接测量工程结构物监测点三维坐标等优点,但受多路径效应、周跳、采样率等因素的影响,其测量精度与可靠性难以满足高楼振动监测的要求。加速度计能够测量高楼振动时所产生的加速度,具有精度高、采样率高等优点。为充分发挥两种传感器的优点与作用,建立了一种具有多速率滤波以及抗差功能的GPS与加速度计集成的Kalman滤波方法。实验结果表明：该方法可有效提高GPS进行高楼振动监测的精度、采样率及可靠性。     

飞机结构健康监测技术发展研究

介绍了结构健康监测技术（Structural Health Monitoring, SHM）的概念以及主动和被动损伤监测方法 的原理, 分析了飞机结构健康监测技术的国内外研究现状, 阐述了比较真空监测（Comparative Vacuum Monitoring, CVM）传感技术、智能涂层传感器技术、光纤传感技术、压电传感器（Piezoelectric Sensors, PZT）技 术和无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）等目前较为先进的传感技术的原理以及传感器技术在各类 装备上的应用情况,介绍了飞机结构健康监测技术在F-35联合攻击机（Joint Strike Fighter, JSF）上的典型应用。 指出飞机结构健康监测技术正向智能化方向发展;未来需要重点研究传感器网络的智能诊断技术、复杂环境下 的SHM技术、基于结构健康监测的健康管理技术、智能材料 / 结构健康监测技术,并将深度学习、数字孪生等 前沿技术应用于航空领域,以推动我国飞机结构健康监测技术发展。     

GPS高程测量中的影响因素和处理措施

在介绍GPS高程测量原理的基础上,分析GPS高程测量中的影响因素,如天线高、卫星分布不对称、基线起算点的坐标误差、多路径效应等,并分析相应处理措施.     

利通广场台风特性与风致振动分析

对利通广场实施了在台风“韦森特”影响下的楼顶风速、风向和风致加速度响应的实时同步测试。获取了本次台风影响时此超高层建筑顶部的湍流强度、阵风因子及脉动风速功率谱密度等风场特性。通过对风致加速度的分析,研究了风致加速度的频谱特征、结构自振频率及其振型等相关动力特征,采用随机减量法求得结构第一振型阻尼比与振幅的非线性关系。另一方面,通过对此超高层建筑在无风荷载的环境激励条件下GPS楼顶位移的测试和分析,探讨了GPS多路径效应的形成机制及消除方法。并将GPS位移以及风致加速度获得的结构自振频率,与有限元分析结果进行对比分析,验证了两种测试方法均能有效识别实际结构的自振频率等动力特征。上述实测分析结果可为超高层建筑抗风设计提供参考。     

一种新的近空间GPS信号多路径估计方法

结合GPS多路径信号模型及其相关函数的特点，在研究基于TK（Teager-Kaiser）算子的近空间多路径估计算法的基础上，提出了一种新的更为简洁的GPS信号近空间的多路径估计算法，并通过仿真验证了算法的有效性。仿真结果表明，该算法能以高分辨率准确地估计GPS信号近空间的多路径模型。