文章导读:
GPS定位技术在工程测量中的应用情况如何？
在测绘领域，随着全站仪的推广普及，传统的经纬仪、测距仪逐渐被取代。近年来，随着GPS测量技术的发展，工程测量的作业方法更是发生了历史性的变革。GPS测量通过接收卫星发射的信号并进行数据处理，从而求定测量点的空间位置，它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能，而且具有良好的抗干扰性和保密性。现已成功应用于工程测量、航空摄影测量、工程变形测量、资源调查等诸多领域。\x0d\x0a GPS主要由空间卫星星座、地面监控站及用户设备三部分构成。\x0d\x0a 1、GPS空间卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道平面的倾角为55°，卫星的平均高度为2O 200 km，运行周期为11 h 58 min。卫星用L波段的两个无线电载波向广大用户连续不断地发送导航定位信号，导航定位信号中含有卫星的位置信息，使卫星成为一个动态的已知点。在地球的任何地点、任何时刻，在高度角15°以上，平均可同时观测到6颗卫星，最多可达到9颗。\x0d\x0a 2、GPS地面监控站主要由分布在全球的一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。主控站根据各监测站对GPS卫星的观测数据，计算各卫星的轨道参数、钟差参数等，并将这些数据编制成导航电文，传送到注入站，再由注入站将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中\x0d\x0a 3、GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备(如计算机)等组成。GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，跟踪卫星的运行，并对信号进行交换、放大和处理，再通过计算机和相应软件，经基线解算、网平差，求出GPS接收机中心(测站点)的三维坐标。\x0d\x0a 从工程测量的实施应用中，我们可以充分看到GPS测量的优越性，充分显示了这一卫星定位技术的高精度和高效益。\x0d\x0a 1、采用GPS技术测设方格网，比常规方法适应性更强。网形构造简单，点的疏密和边的长短可灵活选取，即使离已知控制点较远也可以连接，并进行控制网的定位和定向。另外，它解决了点位之间无法通视的困难，选点灵活，不需要高标，同时还可以保证外业施测不受天气影响。测设大型(长边)方格网和通视条件特别困难时，尤其能够显示其优越性。尽管GPS本身在进行测量时不受到通视条件的限制，但是，工程测量一般为小范围测量并受到工程成本的限制。因此，在实际的工程测量中，仍然要考虑使用全站仪、经纬仪、水准仪等常用且投入较少的仪器。这些常用的仪器一般都需要点与点之间相互通视，特别是在布设控制网时，点与点不能通视将会给测量工作带来较多的麻烦和困难。特别是大型桥梁控制网中，如果点与点不通视，势必影响网的强度和精度，进而影响到桥梁本身的精度。因此，在工程测量中布设GPS控制网时，必要时应当尽量使较多的点互相通视。[NextPage]\x0d\x0a 2、GPS方格网点位精度高、误差分布均匀，不但能够满足规范要求，而且具有较大的精度储备。\x0d\x0a 3、采用点位中误差作为方格网测量精度指标是可行的，它比用相对中误差表示精度指标更为合理。\x0d\x0a 4、采用GPS方法布设大地控制网，因其图形强度系数高，能够有效地提高点位趋近速度。网形优化比较方便。\x0d\x0a 5、采用GPS-RTK测设建筑方格网与常规测量法相比，效率可提高一倍以上，并能大幅度降低作业人员的劳动强度。一个参考站可有多台流动站作业，流动站不需基准站指挥，单人即可独立作业。\x0d\x0a GPS技术以其独特而强大的功能与优点充分显示了它在该领域发展的优越性，以及更大、更广阔的发展空间。但在该领域实际施工过程中和后续工程的建设和监测中也暴露出了一些不足。\x0d\x0a 1、GPS系统精确定位的关键就在于对卫星和接收机之间距离的准确计算，按照固定模式：距离=速度×时间，时间确定之后，速度按电磁波的传播速度定。众所周知电磁波在真空中的传播速度很快，但大气层不是真空状态，信号要受到电离层和对流层的重重干扰。GPS系统只能对此进行平均计算，在某些具体区域肯定存在误差；在大城市或山区由于高层建筑物及树木等对信号的影响，也会导致信号的非直线传播，计算时也会引入一定的误差；11月11日，研究人员在新疆米兰遗址操作测量仪器，以绘制米兰遗址的最精确卫星地图。 近日，北京特种工程设计研究总院的一支测绘小组携带世界最先进的测绘仪器进驻新疆米兰遗址，在40多平方公里范围内搜集与其有关的详尽数据信息。 在2006年年底前，测绘小组将通过先进的GPS/RTK全球卫星定位系统，最终绘制出米兰遗址的卫星地图，以更好地保护已知的世界最早“带翼天使”的栖身地。 米兰遗址位于新疆南部的罗布泊地区，距乌鲁木齐900多公里，在古丝绸之路的南道上。据考证，它建于西汉时期，是著名的伊循屯垦古城遗址。唐朝以后，这里逐渐荒弃。 1907年，英籍匈牙利人奥利尔·斯坦因在这里发现了一幅“带翼天使”的壁画。斯坦因在其著述中说：世界最早的天使在这里找到了。天使们大概在2000年前“飞到”了这里。 考古学家们说，米兰遗址的“带翼天使”壁画是新疆境内保存的最古老壁画之一，它是古罗马艺术向东方传播的最远点。 绘制出米兰遗址的卫星地图后，中国有关部门将根据地图所示的信息，对米兰遗址展开细致的修缮和保护行动。 新华社记者沙达提摄\x0d\x0a 2、与常规仪器进行的控制测量一样，使用GPS-RTK技术应首先复核起算基准点的精度，起算点应为高等级的控制点，并且起算基准点和观测点之间具有较好的位置分布。当使用动态GPS-RTK进行观测时，基准站的精度要经过3-5个高等级控制点的连测、复核，确保基准站坐标在各个方位观测情况下具有一致的精度。\x0d\x0a 3、大量的工程实例证明，虽然GPS高程测量能够达到一定的精度，但用GPS施测的市政工程测量控制点，应进一步用常规仪器进行水准联测，保证高程精度满足市政工程建设的需要。\x0d\x0a 4、GPS测量中所选择的控制点位置的差异直接影响到观测点位的精度。由于GPS测量是通过接收卫星发射的信号经过数据处理而得到点位坐标(包括高程) 的，任何可能影响信号接收的因素出现干扰时，所测定的点位坐标都可能产生误差。为此，在选择测量点位时应注意以下几点：(1)点位视野开阔，向上15°，视角范围内应尽量避免有障碍物。(2)尽量远离大功率无线电发射源，间距应不小于400 m，远离高压输电线路，间距应不小于200 m。(3)远离具有强烈干扰卫星信号接收的物体，并尽量避开大面积的水域。\x0d\x0a 5、GPS测量更适用于视野开阔、障碍物较少的新区建设、野外勘探定位等，在老城区的建设中，使用GPS测量，或者接收不到信号，或者虽接收到信号，但一直处于浮动状态，出现假固定或者不能固定，因此所得数据往往误差较大，既无效率，又无精度，不能显示出GPS测量的优越性。\x0d\x0a 6、GPS测量成果与常规测量成果之间，不同型号GPS测量成果之间存在差异，有时相差比较大。GPS网在进行平差计算时，边长一般需要进行两项改正： (1) 归算至大地水准面的改正；(2) 归算到高斯投影面上的改正。二维联台平差模型不能解决平面位置与高程位置统一的问题，而三维联台平差模型是一个多功能的可实现平差模型转换的高级平差系统，平差得到的结果是点的三维空间位置及其精度，这对于点位及其分量的全面分析和研究是极有利的。但在三维联合平差时，需要地面点有相应精度要求的大地高观测值，这在某些情况下是难以实现的。\x0d\x0a 7、GPS及其相关技术是一门新兴起的技术，其运用的规范标准还不够完善，目前我国还没有颁布统一的地理信息标准，导航产品生产商大多使用自己开发生产的电子地图，这些电子地图一般相互不兼容。另外，产品没有统一的标准规范，产品市场没有形成标准，特别是软件产品没有形成统一的规范。这还待有关部门进一步研究制定。\x0d\x0a 综上所述，在工程测量领域中，由于GPS定位技术自身独特而强大的功能，充分显示了它在该领域实际测量工作中比常规控制测量具有更大的优越性和适应性，同时也存在一些不足，还有待于进一步研究改善来适应实际测量工作。随着该技术的飞速发展和普及，以及相关技术的应用，GPS定位技术将在城市建设及工程测量中得到更加广泛的应用。
电子测量技术的发展现状
电子测量是利用电子技术来进行测量的方法。随着电子科学技术的发展，由于电子测量的一系列优点，许多物理量都设法通过一定的传感器变换成电信号，然后利用电子技术和现代化大生产中哪些要求精密和准确测量的内容通常都运用了电子测量的方法来实现。而电子测量仪器就是采用电子技术测量电量或非电量的仪器和其他设备的总称。
电子测量仪器逐步智能虚拟化
电子测量技术与仪器以测量原理为基础，融合了先进的材料加工工艺，可以对各种类型参数进行精度测量，直接体现了国家的各项技术水平与发展潜能。在网络信息化时代，电子测量技术与仪器的发展，不仅推动了测量方式的变革，更促进了现代制造业与社会经济的超前发展。
目前，我国电子测量仪器按照使用途径的不同，大致可划分为光学检测仪器、通信测量仪器以及通用电子测量仪器等三大类。
电子测量技术的发展是建立在测量技术的发展和最新电子技术的发展基础之上的。广义地说，凡是利用电子技术进行的测量都称为电子测量。电子测量仪器发展至今，大致上可以分为四代：模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。
规模以上企业稳步增长
据中国仪器仪表行业协会统计数据显示，2014年至2019年，我国电子测量仪器行业规模以上企业数量保持稳定增长。截至2019
年底，我国电子仪器仪表制造业规模以上企业数量达204 家，较2018年同期增加10家。
目前，我国使用的高端电子测量仪器，大部分来自国外，美国是德科技、美国泰克科技等多家外企占据主要市场，国内企业在市场竞争方面仍有较大劣势。据中国仪器仪表行业协会统计数据显示，2014年至2019年，我国电子测量仪器行业规模以上企业主营业务收入呈现震荡走势，2017-2019年，整体营收规模保持较为平稳的发展态势。2019
年，我国电子测量仪器制造行业规模以上的企业主营业务收入为290.8亿元，较上年有所回升。
电子测量仪器市场分为汽车，消费电子，航空航天和国防，IT和电信等。其他部门包括银行，金融服务和保险(BFSI)，娱乐，电子商务和医疗。IT和通信仍然是电子测量仪器的核心应用领域，占比47%左右;其次是消费电子市场在2019年占据约26%的市场份额。
以上数据来源于前瞻产业研究院《中国电子测量仪器行业市场前瞻与投资规划深度分析报告》
现代自动检测技术的发展现状及趋势
现代自动检测技术的发展现状及趋势
梁森，欧阳三泰，王侃夫.自动检测技术及应用.北京：机械工业出版社，2006.
趋势：
随着半导体和计算机技术的发展，新型或具有特殊功能的传感器出现，检测装置也向小型化、固体化及智能化发展，应用领域更加宽广。
1、不断提高监测系统的测量精度、量程范围、延长使用寿命、提高可靠性
科学技术的发展要求测量系统有更高的精度。近年来，人们研制出许多高精度的检测仪器以满足各种需求。例如，用直线光栅测量直线位移时，测量范围可达二三十米，而分辨率可达到微米级；人们已经研制出测量低至几个帕的微压力和高达几千兆帕高压的；力传感器；开发了能够测出极微弱磁场的磁敏传感器等。
从20世纪60年代开始，人们对传感器的可靠性和故障率的数学模型进行了大量的研究，使得监测系统的可靠性和使用寿命大幅度提高。
2、应用新技术和新的物理效应，扩大检测领域
检测原理大多以各种物理效应为基础，近代物理学的进展如纳米技术、激光、红外、超声波、微波、光纤、放射性同位素等新成就为检测技术的发展提供了更多的依据。如图像识别、激光测距、红外测温、C型超声波无损探伤。放射性测厚。中子探测爆炸物等非接触测量得到迅速发展。
20世纪70年代以前，检测技术主要用于工业部门，如今，检测领域正扩大到整个社会需要的各个方面，不仅包括工程、海洋开发、航空航天等尖端科技和新兴工业领域，而且已涉及生物、医疗、环境污染监测、危险品和毒品的侦查、安全检测等方面，并且已经开始渗入到人们的日常生活设施之中。
3、发展集成化、功能化的传感器
随着半导体集成电路技术的发展，硅和砷化镓电子元件的高度集成化大量向传感器领域渗透。人们将传感技术与信号处理电路制作在同一块硅片上，从而研制体积更小、性能更好、功能更强的传感器。例如，高精度的PN结测温集成电路；又如，将排成阵列的上千万个光敏元件及扫描放大电路制作在一块芯片上，制成彩色CCD数码照相机、摄像机以及可摄像的手机等。今后还将在光、磁、温度、压力等领域开发出新型的集成度很高的传感器。
4、采用计算机技术，使检测技术智能化
自20世纪70年代微处理器问世以来，人们迅速将计算机技术应用到测量技术领域中来，使检测仪器智能化，从而扩展了功能，提高了精度和可靠性，目前研制的测量系统大多带有微处理器。
5、发展网络化传感器及检测系统
随着微电子技术的发展，现在已经可以将十分复杂的信号处理和控制电路集成到单块的芯片中去。传感器的输出不再是模拟量，而是符合某种协议格式（如可即插即用）的数字信号。从而可以通过企业内部网络，也可以通过网络实现多个系统之间的数据交换和共享，从而构成网络化的检测系统。还可以远在千里之外，随时随地浏览现场工况，实现远程调试、远程故障诊断。远程数据采集和实时操作。
现状：
在机械制造业中，通过对机床的许多静态、动态参数如工件的加工精度、切削速度、床身振动等进行在线检测，从而控制加工质量。在化工、电力等行业中，如果不随时对生产工艺过程中的温度、压力、流量等参数进行自动检测，生产过程就无法控制甚至产生危险。在交通领域，一辆现代汽车的传感器就有十几种之多，分别用以检测车速、方位、负载、振动、油压、油量、温度、燃烧过程等。在国防科研领域，例子更举不胜举，很多尖端的检测技术就是因国防工业需要而发展起来的，例如，研究飞机的强度时，需在机身、机翼贴上上百个应变片并进行动态测量；在导弹。卫星的研制中，必须对每一个部件进行强度和动态特性的检测、运行姿势的测量等。近年来，随着家电市场的兴起，自动检测技术也进入人们的日常生活中，例如，自动检测并调节房间温度、湿度的空调机；自动检测衣服污度和重量，利用模糊技术的智能洗衣机等。
模糊洗衣机
能自动判断衣服的重量、布料质地、肮脏程度来决定水位的高低、洗涤时间、搅拌与水流方式、脱水时间等，将洗涤控制在最佳状态。见图为模糊洗衣机的模糊推理。
（1）布量和布质的判断 不同的布质（）和布量
（2）水位判断 压力传感器
(3)水温判断 半导体
(4)水的浑浊度判断 红外光电对管
作用
金伟等编著，现代检测技术.北京：北京邮电大学出版社，2006.
趋势：
1、 软测量技术
科技的进步和生产规模的扩大以及工艺的日渐复杂，给自动检测和控制提出了更高的要求，人们迫切需要找到一种新的技术来满足生产过程的检测和优化控制的需要。软测量技术(Soft SensingTechniques)被认为是目前最具吸引力和卓有成效的新方法。其主要包括三部分内容：第一，根据某种最优化原则研究建立软测量数学模型的方法，这是软测量技术的核心。主要方法有机理建模方法和辨识建模方法。辨识建模方法包括动态模型的间接辨识，静态模型的回归分析法辨识，采用模糊逻辑和神经网络以及二者结合的非线性建模。第二，模型实时运算的工程化实施技术，这是软测量技术的关键。包括现场数据的采集和处理，软测量模型结构的选择，模型参数的估计等。第三，模型自校正技术，这是提高软测量准确度的有效方法，包括在线自校正和模型的离线更新技术等。
软测量技术为生产的优化控制提供了新的有用信息，今后将在实践中取得更大的成果。
2、 模糊传感器
模糊逻辑控制（Fuzzy Logic Control,FLC）作为一种新颖的高级控制方式，成为智能控制的一个重要分支。模糊控制技术的理论基础是模糊数学和模糊逻辑理论。模糊理论是建立在人类思维的基础上，能很好的表达事物的模糊性质。传统的传感器虽然有高精度、无冗余的优点，但也存在提供的信息简单，难于描述涉及人类感觉信息和某些高层逻辑信息的问题。模糊传感器可以说在经典传感器数值测量的基础上具有经过模糊推理和知识集成、以自然语言符号的描述形式输出的传感器，能够对模糊事物进行识别和判断，可以应用在传统传感器无法处理的场合。
贺良华主编，现代检测技术。武汉：华中科技大，2008
趋势：
研究开发仿生传感器
自然界中的许多生物有着超乎寻常的能力，如，狗的嗅觉是人类的一百多倍，鸟的视觉是人的50到60倍，蝙蝠、海豚的听觉相当灵敏。所有这些动物的感官的、性能，是今后研究仿生传感器（如视觉传感器、听觉传感器、嗅觉传感器等）的努力方向。
现状：
电力、石油、化工、机械等行业的一些大型设备通常在高温、高压和大功率状态下运行，保证这些设备安全运行在国民经济中有着重要意义。为此，为此经常设置故障监测系统以对温度、压力、流量、转速、振动和噪声等多种参数进行长期动态监测，以便及时发现异状，加强故障防御，达到早期诊断的目的。这样做可以避免突发事件，保证人员和机器的安全，提高经济利益。即使设备发生故障，也可以从检测的数据中找出故障原因，缩短检修周期，提高检修质量。
室内定位技术的应用场景有哪些？
此问题比较宽泛，因为室内定位技术包含很多种，建议可以再明确一下技术类型，更好的得到心中答案，下面几种类型技术，我们可以先有个对比认知：
正常来说，定位技术按精度区分，精度越高越高，对应的成本造价一般越高！
此类技术常用于：仓库盘点、在岗在位检测、产品溯源等等场景。
第二代：粗略性范围识别，可携带传感信息。
主要采用有源技术，包括WIFI、BLE、Zigbee、Sub1G、Lora等等，已经实现初步的位置识别，通过RSSI，三点定位算法等，可达到米级定位精度，且标签（终端）有电池供电，可加入各种互动功能，如按键，屏幕显示，温湿度检测等等。
此技术常用于：景点讲解、室内循迹、智能传感监测、寻物指引、寻人指引、自动考勤等等场景。
第三代：精准性定位及测距，主要代表即UWB
主要利用超宽带的技术特点，以超短脉冲信号优化信号干扰，功耗强，冲突大等问题，WEWILLS利用飞行时间算法，精度可达10cm。弊端是目前成本还未足够低，主要还是用在工业领域，如能源建设（电力、水利、火力等）、工业智能制造、公检司法的人员管控、隧道施工（地铁、高速隧道、矿场）等。UWB目前各厂家采用的技术方案都一致，最大的区别将在于流程服务及落地经验。
此技术常用于：危险场景管控、精准考勤、危险作业位置监测、流程效率分析、快速精准寻物寻人、贵重资产管理等等需要高精度场景。
根据不同的应用场景需求，精度定义会各有不同，比如养老院房间多的场景，需求如果是确定在哪个房间，那就可以用UWB、蓝牙AOA、蓝牙beacon，sub1G，UHF等等方式去实现（当然每个场景的特性差异将决定最终技术选择性），比如需要知道在房间的床上还是书桌旁，还是厕所里，那就基本只能用UWB或者蓝牙AOA了。
综合来说，室内定位是个很大的舞台，WEWILLS众志做的是综合性的大平台，多种技术融合，终端用户仅需对接一套API，即可在不同场景下采用单种或多种定位技术，混合定位，实现内心所要的效果，有需求可以找。
GPS在工程测量中的应用现状与发展趋势
首先gps今后将在工程应用中更加普及,比如矿山测量,交通土建选线,城市建设等等.但是gps由于布设价格的昂贵,所以不会被大范围应用到一般的土建和交通建设中,它只是作为提供控制用.例如:在工程建设开始阶段,交付几个gps控制点,作为导线和三角网的基线,由它们向外扩展,用全站仪引出加密点或是作为静态的gps基线,配合rtk来进行动态图籍测绘.但是在90年代以后,平面控制测量基本都被gps取代.
我们可以看到用gps建立控制网的主要特点:
控制点间无需通视.在0~15km内误差在1cm之内.
定位精度高.静态的误差在1~2个毫米.
观测速度快.一般定时开机,45分钟一个点.
自动化程度高.
可全天候作业.
这里也有我们需要注意的,gps由于参数设定的问题,在测量高程是产生的误差也是很大的,这个跟球体有关.
总的来说现在的gps可以用在,土建,交通,地籍测绘,海洋测绘,国土资源,城市规划,空间测量,急救等等领域,是一种多元化学科.以后的发展会更加的广阔.
Techniques)被认为是目前最具吸引力和卓有成效的新方法。其主要包括三部分内容：第一，根据某种最优化原则研究建立软测量数学模型的方法，这是软测量技术的核心。主要方法有机理建模方法和辨识建模方法。辨识建模方法包括动态
文章导读:1、GPS定位技术在工程测量中的应用情况如何？2、电子测量技术的发展现状3、现代自动检测技术的发展现状及趋势4、室内定位技术的应用场景有哪些？5、GPS在工程测量中的应用现状与发展趋势GPS定位技术在