【机械要点】北斗高精度定位技术助力危房实现毫米级自动监测(附图)
科技成果——高精度北斗地质灾害监测预警系统
科技成果——高精度北斗地质灾害监测预警系统技术开发单位湖北三江航天险峰电子信息有限公司技术概述高精度北斗地质灾害监测预警系统主要由北斗、GPS多模卫星定位前端、基于4G公网、NB-IOT和行云卫星通信的组合式数据传输单元和高精度实时GNSS自动化变形监测预警云平台等三部分组成，本系统是“新一代信息技术”领域中的“北斗导航系统等卫星应用产品”的军转民产业化项目，同时也服务于“应急救援及公共安全”领域，能及时对自然灾害、事故灾难进行检测和预警。
本系统将多模GNSS 高精度（毫米级）位移传感器与雨量计、斜测仪等多种传感器有机结合，通过数据采集器对山坡、桥梁、大坝等被监测对象的位移量、变形量、斜率变化量和实时降雨量等信息进行采集，将采集到的多源监测数据通过4G公网、NB-IOT或行云卫星通信系统传送至云平台，云平台将数据分流到各处理模块，进行北斗+GPS、北斗+GPS+伪卫星高精度解算和其他传感器数据分析，系统采用伪距差分算法来修正测量误差，精度可达毫米级。
经数据分析后将所有分析成果返回云平台，云平台通过网页、短消息、VR/AR等形式进行监测信息的预警与展示，必要时可以对公众发布自然灾害或事故灾难预警信息。
主要技术指标1、具有自主知识产权的“北斗+多传感器”数据采集器，实现几何+物理监测信息的同步采集；2、采用“天地一体化”多种通信技术融合的监测信息传输方法，研究实现多应用场景下的传输装备，确保任何时间、任何地点都能实现通信的实时性、稳定性及大容量数据传输，为监测信息的可靠传输提供保障；3、采用基于北斗地基增强系统的高精度“GNSS+伪卫星”联合解算方法，进一步提高高程方向的定位精度，取消实体基准站，摆脱了现有技术对基准站精确度的要求和限制，解决卫星定位技术在垂直方向上精度较差的问题，更真实地反映监测对象的变形量。
4、实现云服务器平台+虚拟/增强现实的监测信息三维可视化显示和预警。
先进程度国内领先技术状态小批量生产、工程应用阶段适用范围可用于山坡、深基坑等地质灾害易发区域，也可用于水库大坝、桥梁、尾矿库、矿山安全、铁路、高层建筑、电力塔柱等的变形测量。
北斗_高层建筑大桥动态位移监
高层建筑、大桥动态位移监测目录1.GNSS发展2.建筑物动态位移特征3.监测方案4.前期积累01GNSS发展GNSS发展随着北斗三代的成熟及应用的推广，中国北斗GNSS芯片技术、终端制造水平、应用技术快速发展，其已经是国之重器，成为智能化及信息化发展的重大基础设施。
1、主流芯片已经支持5星16频：GPS：L1C+L2W+L5Q；BDS：B1I+B2I+B3I+B1C+B2a；GLO：GL1C+GL2P；GAL E1C+E5a+E5b；QZSS：L1C+L2S+L5Q2、终端（1）带有4G通讯；内置MEMS传感器；（2）车载导航终端；高精度导航终端；多天线高精度姿态导航终端；测绘终端；静态位移监测终端；动态位移监测终端；3、应用（1）车载导航；（2）打桩导航仪、农业机械等大型装备高精度导航；（3）地质灾害监测、沉降监测等；（4）大桥、高层建筑物等动态位移监测等。
02建筑物、大桥动态位移特征建筑物、大桥动态位移特征超高层建筑、大桥动态位移监测，在荷载变化或风力作用下，会发生规律性摆动变形，其变形幅度和变形特征，可以表达大桥和建筑物的健康状况。
1、建筑物和大桥变形特征动态摆动频率一般0.2-2Hz，振幅从厘米级到米级不等；静态位移毫米级。
2、动态监测内容建筑物的振动频率、振幅、最大移动速度等数据及曲线特征；水平和垂直静态位移变化；3、GNSS数据特征三维坐标定位数据输出频率20-50Hz，完全可以测量超高层建筑和大桥的动态位移变化；03GNSS动态位移监测方案监测设备外观：尺寸φ152mm*75mm 、镁合金设计。
动态定位精度：平面8mm+1ppm 、垂直15mm+1ppm 精度定位精度：平面2.5mm+0.5ppm 、垂直5mm+0.5ppm 卫星频段：5系统14频、支持北斗三代卫星系统自带MEMS 传感器：倾角：精度0.05°、量程±180°加速度：精度1mg 、量程±2g 观测、定位数据更新频率：1～20HZ 原始数据格式：RTCM2.x/3.x 通讯方式：4G 全网通、蓝牙4.0、lora 、NB （可选）电气指标：宽电压DC5～24V 100mA@12V 防护等级：IP68对外接口：支持RS485、RJ45（扩展）数据存储：内置4G 存储，可扩展内存卡安装供电：外接电池，可外接电源适配器，按需供电满足连续30个阴雨日正常工作。
【政务民生】北斗天地采煤机惯导技术鉴定
北斗天地采煤机惯导技术鉴定嘿，各位科技迷和矿业大咖们，你们是否对煤矿开采的智能化转型充满好奇？今天，我们就来聊聊北斗天地采煤机惯导技术，这可是煤矿开采领域的一大黑科技哦！一开篇，咱们就得明确一个核心观点：北斗天地采煤机惯导技术，凭借其高精度定位能力，正在引领煤矿开采走向智能化、高效化的全新时代！ 是不是听起来就让人热血沸腾？想象一下，在复杂的煤矿井下环境中，采煤机如何能够精准地定位、导航，并实现自主开采？这就是惯导技术的魅力所在！ 惯性导航系统，简称惯导，它就像是一个内置在采煤机里的“超级大脑”，通过三轴陀螺、加速度计等精密传感器，实时监测采煤机的运动状态，包括速度、位置、姿态等关键信息。
但是，你可能会问：惯导技术真的那么靠谱吗？毕竟，煤矿井下的环境可是相当复杂，各种干扰因素层出不穷。
别急，听我慢慢道来。
北斗天地采煤机惯导技术，可不是吃素的！它采用了自主研发的捷联式惯性导航系统与里程计融合的定位技术，能够实现采煤机在工矿环境下的毫米级高精度定位。
这就意味着，采煤机在运行过程中，无论是直线前进还是转弯折返，都能够被精准地捕捉和记录。
而且，这项技术还特别注重误差的修正和补偿。
通过建立采煤机定位误差模型，并基于两点法的确定性偏差补偿原理，北斗天地团队成功实现了对惯导系统误差的有效控制。
这样一来，即使在长时间、长距离的运行过程中，采煤机的定位精度也能够得到有力保障。
当然啦，说到智能开采，可不仅仅是定位精准那么简单。
北斗天地采煤机惯导技术还结合了工作面自动取直技术、综合信息处理技术等先进技术，实现了采煤工作面的可持续性流式自动化作业。
这意味着，矿工们可以坐在集控中心，通过远程操控就能完成整个采煤过程，既安全又高效。
不过，这里我得抛出一个有争议的观点：虽然北斗天地采煤机惯导技术已经相当成熟和先进，但在实际应用过程中，仍然需要考虑到各种现场条件和干扰因素。
比如，井下环境复杂多变，可能会影响到惯导系统的稳定性和精度；再比如，不同煤矿的地质条件和煤层厚度也可能存在差异，需要针对不同情况进行定制化调整。
北斗 在工地中的应用
新基建作为“数字中国”国家战略的重要发展方向和数字经济的重要支撑，对应工程领域的数字化施工技术也在各个项目上快速发展，如鄂州机场、成都天府机场等重大项目中，基本所有进场的工程机械都进行了数字化施工技术的应用。
尤其近年在“碳达峰、碳中和”发展战略的引领下，构建智慧工地，已是各建设行业聚焦的发展方向，并且数字化施工最直观的降本增效也让建设行业的数字化先行者们普遍尝到了甜头。
解析数字化施工，即是综合利用北斗RTK高精定位获取地理信息，结合设备数字化自动控制技术与施工信息分析管理系统，达到降低成本、减少人力、提高效率、保证质量、优化管理目的的成套技术。
今天主要举例说明北斗RTK高精定位功能结合工程机械设备数字化自动控制的技术应用。
卡特彼勒2019慕尼黑宝马展新装备展台RTK（实时动态，Real-time kinematic）是一种以载波相位观测为根据的实时差分技术，通过实时处理两个测量站之间的载波相位观测数据，以差分方式消除误差，从而实现更高精度的定位。
丰疆智能结合工程机械的使用场景和天线配置等条件进行了大量的调优工作，在定位芯片的基础上，加入各类角度传感器、惯导传感器等智能硬件，通过自研的高精度定位算法，综合判断工程机械的准确位置并排除干扰，获得更精准的结果。
01北斗定位应用加持下的新挖掘机挖掘机是基建施工设备中无可争议的“龙头老大”，丰疆智能在挖掘机上搭载RTK双天线和各类姿态传感器、角度传感器，利用北斗高精度实时动态定位技术，融合惯性测量传感技术，能够实时获取挖掘机动臂和铲斗的厘米级精准定位信息和航向信息。
结合丰疆自研三维模型算法，将挖掘机三维动态实时呈现给驾驶员，驾驶员可查看实时施工状态，已施工区域、正在施工区域、未施工区域一目了然，轻松完成作业，不欠挖不超挖，精准完成挖掘工作。
同时丰疆智能技术团队经过不断创新努力，实现了引导挖掘系统的智能化升级，完成半自动辅助一键刷坡平地、电子围栏、全自动远程遥控等功能，引领传统的挖掘作业精准化、自动化、智能化发展。
科技成果——基于北斗高精度定位的大坝变形监测技术
科技成果——基于北斗高精度定位的大坝变形监测技术对应需求水库遥感监测技术成果简介该成果针对CORS系统建设全星座高集成地基增强系统接收机，核心为ZC20PLUS测地型GNSS接收机和ZC-N1-40E高性能GNSS监测站接收机，内置多星多频主板、4G、蓝牙、大容量存储、高容量电池、高清晰显示屏等，具有大坝变形监测功能，可为工程日常管理大坝维护保养等工作提供技术和数据支撑。
适用于水电站边坡、大坝、海塘以及堤防等水工建筑物高精度变形监测。
技术特点该成果采用Linux智能操作系统，设备内置千兆网口、蓝牙、WIFI 等无线接口，支持全网通4GLTE通讯模块，支持WIFI自组网，支持WebUI设置，可远程对接收机进行设置和维护；支持BDS、GPS、GlONASS、Galileo等卫星信号跟踪，并支持单北斗系统/多系统解算，保障测量数据的安全性和可靠性；内置12000毫安时大容量智能电池；系统支持超过100千米的超长RTK基线解算，降低CORS建设的支出成本；小型一体机，高强度工程塑料，合金底座，坚固耐用。
1、通道数：72通道。
2、卫星信号：BDS：B1、GPS：l1C/A；可选（GPS:l1C/A、GlONASS:l1OF 或GPS:l1C/A、Galileo:E1B/C）。
3、定位精度：静态高程精度：5毫米±1体积浓度（RMS）；静态水平精度：2.5毫米±1体积浓度（RMS）；初始化时间：＜25秒，初始化可靠性：>99.9%。
4、设备功耗：<2瓦。
5、数据更新频率：1赫兹。
技术水平实用新型专利2项，软件著作权3项。
应用情况该成果在天荒坪抽水蓄能电站的上、下水库共布设8套北斗高精度监测设备，提高了监测频率和监测精度目前监测结果运行稳定；在椒江区三山北涂海塘安全监测项目应用5套北斗高精度监测设备，提高大坝安全监测的自动化、信息化程度以及大坝管理水平。
已在湖州安吉、广西龙滩等多地水电站大坝应用，产品运行稳定，监测数据及时准确，为工程日常管理、大坝维护保养等工作提供了技术和数据支撑，提升了工程运维的效率。
北斗卫星导航系统的毫米级精度变形监测算法与实现
北斗卫星导航系统的毫米级精度变形监测算法与实现肖玉钢1, 姜卫平2, 陈华1, 袁鹏2, 席瑞杰11. 武汉大学测绘学院，湖北武汉430079;2. 武汉大学卫星导航定位技术研究中心，湖北武汉430079 收稿日期：2014-12-08；修回日期：2015-07-08基金项目：国家863计划（2012AA12A209）；国家自然科学基金（41374033）。
第一作者简介：肖玉钢（1984—），男，博士生，研究方向为GNSS高精度定位定轨算法。
通信作者：姜卫平，wpjiang@摘要：研究了北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）毫米级精度变形监测算法。
首先改进了TurboEdit方法，以能够探测到1周的小周跳；针对BDS星座结构给出更为高效的独立双差观测值搜索方法；对于模糊度固定，采用决策函数和序贯模糊度固定相结合的方法。
在此基础上，研制了BDS变形监测软件。
最后，利用变形监测试验平台的实测数据，从星座分布、解算精度等方面分析了BDS在变形监测中应用的可行性。
结果表明，目前在试验区域内BDS与GPS在卫星几何分布等方面基本相当。
BDS的短基线解算精度略低于GPS，但仍可达到平面1 mm以内、高程2 mm以内的精度水平。
关键词：北斗卫星导航系统变形监测软件实现精度分析Research and Realization of Deformation Monitoring Algorithm with Millimeter Level Precision Based on BeiDou Navigation Satellite SystemXIAO Yugang1, JIANG Weiping2, CHEN Hua1, YUAN Peng2, XI Ruijie1Abstract: The deformation monitoring algorithm with millimeter level precision based on BeiDou Navigation Satellite System (BDS) was researched. The TurboEdit method was improved to detect small cycle slips, e.g. 1 cycle. Focusing on BDS constellation, a more efficient algorithm used to construct double-differenced observations was developed. The Bootstrap+Decision function method was utilized to improve the probability of biases fixing. Based on the improved algorithm above, a deformation monitoring software based on BDS was achieved. Afterwards, the availability of BDS in the field of deformation monitoring was analyzed in terms of satellites distribution and precision and accuracy of solutions, utilizing the observations acquired from the experimental platform. The conclusion was drawn thatcurrently BDS is similar to GPS in terms of satellites distribution in the test area. The precision of short baselines derived from BDS is better than 1 mm for the horizontal components, better than 2 mm for the vertical components, which is still a little lower than GPS.Key words: BeiDou Navigation SatelliteSystem deformation monitoring software achievement precision analysis随着各种大型结构体的大量涌现以及滑坡、泥石流等地质灾害的频繁发生，变形监测研究的重要性日益突出，变形监测理论和技术方法也在迅速发展。
北斗系统事后处理精度可以达到水平2毫米、高程5毫米
北斗系统事后处理精度可以达到水平2毫米、高程5毫米
北斗系统是一种全球卫星定位系统，它可以提供准确的定位、导航和时间服务。
北斗系统事后处理精度可以达到水平2毫米、高程5毫米，这是一个非常惊人的数字。
北斗系统的事后处理精度之所以能达到如此高的水平，是因为它采用了先进的
技术和设备，包括高精度的定位接收机、高精度的定位计算机、高精度的定位软件等。
这些技术和设备可以提供准确的定位信息，从而使得北斗系统的事后处理精度能够达到2毫米水平、5毫米高程。
北斗系统的事后处理精度高，可以为各种行业提供更加准确的定位服务，比如
航空、海洋、军事、地质勘探等。
它可以提供准确的定位信息，有助于提高航空安全、海洋安全、军事安全和地质勘探的效率。
此外，北斗系统的事后处理精度高，还可以为社会发展提供更多的便利。
比如，它可以帮助政府更好地管理城市交通，提高城市交通的安全性和效率；它可以帮助政府更好地管理城市资源，提高城市资源的利用效率；它还可以帮助政府更好地管理城市环境，提高城市环境的质量。
总之，北斗系统的事后处理精度高，可以为各行各业提供更加准确的定位服务，为社会发展提供更多的便利，是一项重要的技术进步。
北斗的应用和定位原理
北斗的应用和定位原理1. 北斗系统的概述北斗系统是由中国自主研发的卫星导航定位系统，可以用于全球定位和导航，提供全天候、全地域、全球覆盖的位置、速度和时间服务。
北斗系统由一组地面站、中心站和一定数量的卫星组成，能够提供高精度的定位数据。
2. 北斗系统的应用2.1 航海定位北斗系统在航海领域中具有重要的应用。
通过北斗导航设备，船舶可以准确计算自身位置，以及与目的地之间的距离和方向，帮助船舶实现航线规划、导航和避免碰撞等功能。
2.2 车辆定位北斗系统被广泛应用于车辆定位领域。
利用北斗定位设备，可以实现车辆实时定位、轨迹回放、车辆监控等功能。
这对于车辆管理、物流配送等行业具有重要意义。
2.3 精准农业北斗系统在农业领域中也发挥着重要作用。
通过北斗导航设备，农民可以实现农田土壤养分监测、作物生长状态监测等功能，从而实现精准施肥、灌溉等农业管理操作。
2.4 灾害预警与救援北斗系统在灾害预警与救援方面具有重要作用。
通过北斗系统，可以实时监测地震、洪水、火灾等自然灾害情况，及时发布预警信息，指导民众避险。
同时，在救援过程中，北斗系统可以帮助救援队伍准确定位被困人员位置，加快救援速度。
3. 北斗系统的定位原理北斗系统的定位原理是基于卫星跟踪定位技术。
北斗卫星通过携带精确的时钟，发射精确的导航信号，接收器可以根据接收到的信号计算卫星与接收器之间的距离，并通过多个卫星之间的距离进行三角定位，从而确定接收器的位置。
北斗系统的定位原理由以下几个主要步骤组成：3.1 卫星发射信号北斗卫星发射精确的导航信号，并携带着卫星的位置、时刻等信息。
3.2 接收器接收信号接收器接收卫星发射的信号，并记录下信号的到达时间。
3.3 计算距离接收器通过计算信号传播的时间，可以得到卫星与接收器之间的距离。
3.4 多站定位通过接收多个卫星的信号，并计算得到多个卫星与接收器之间的距离，可以进行多站定位计算，确定接收器的位置。
3.5 数据处理接收器将接收到的卫星信号和距离数据传输到地面站，地面站进行数据处理，根据接收到的数据计算接收器的精确位置。
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张小只智能机械工业网北斗高精度定位技术助力危房实现毫米级自动监测（附图）
相比每栋房屋数万元的投入，接入基于北斗高精度定位技术的安全监测系统，可避免全社会万亿水平的生命及财产损失。
个人位置定位、道路交通导航、土地精准测绘……如今，北斗卫星导航技术的应用已经覆盖到日常生活和工作的诸多方面。
随着技术的革新，除了这些基础的定位导航服务，北斗高精度定位系统正逐步向深度推进，与云计算、激光雷达、空间信息、无线通信等技术结合，被相继应用于无人驾驶技术、互联网+农业的无人机精准播种、共享单车电子围栏等领域。
如何做到7·24小时毫米级自动化监测 5月24日，千寻位置网络有限公司在上海率先发布了基于北斗高精度定位技术的新一代城市建筑安全监测解决方案，为高精度定位系统在危旧房屋安全监测的应用提供了新参考。
千寻位置方面表示，在未来一年内将与浙大正呈、蛟驰科技、北极星云等合作伙伴为5000栋建筑提供7·24小时毫米级自动化监测服务，不断拓展百亿规模的城乡建筑安全监测市场。
千寻位置为何能干成这件事？据了解，千寻位置是由我国兵器工业集团和阿里巴巴共同出资设立的一家混合所有制企业，注册在上海，致力于通过北斗地基增强“全国一张网”的整合与建设，基于卫星定位、辅助定位技术、云计算和大数据技术，构建位置服务开放平台。
目前，公司已在全国部署了1450个地面基准站，可为全国29个省提供实时米级至厘米级、后处理静态毫米级的高精准位置服务。
北斗卫星导航如何实现城市建筑的安全监测？据介绍，基于千寻位置提供的毫米级高精度定位服务，监测者在一些需要监测的老旧危房上安装合适数量的接收机，就可通过北斗高精度及综合传感器、装修识别监测仪等对建筑受到的震动、风力、雨量等环境因素和内部人为破坏因素进行动态监测，辅以移动巡检及建筑分析模型系统，对上传至云端的建筑生命周期内的信息进行智能分析。
当危旧房的倾斜、形变及受损程度超过安全数值时，系统便会发出警报，提示监测者采取行动，从而有效张小只机械知识库。