GPS定位技術(shù)海洋測(cè)繪中的應(yīng)用
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[時(shí)間:2009-02-24 中國(guó)鉆井網(wǎng) 關(guān)注度:0]
摘要: 海上定位是海洋測(cè)繪中最基本的工作。由于海域遼闊,海上定位可根據(jù)離岸距離的遠(yuǎn)近而采用不同的定位方法,如光學(xué)交會(huì)定位、無(wú)線電測(cè)距定位、GPS衛(wèi)星定位、水聲定位以及組合定位等。
海洋測(cè)繪主要包括海上定位、海洋大地測(cè)量和水下地形測(cè)量。...
海上定位是海洋測(cè)繪中最基本的工作。由于海域遼闊,海上定位可根據(jù)離岸距離的遠(yuǎn)近而采用不同的定位方法,如光學(xué)交會(huì)定位、無(wú)線電測(cè)距定位、GPS衛(wèi)星定位、水聲定位以及組合定位等。
海洋測(cè)繪主要包括海上定位、海洋大地測(cè)量和水下地形測(cè)量。海上定位通常指在海上確定船位的工作。主要用于艦船導(dǎo)航,同時(shí)又是海洋大地測(cè)量不可缺少的工作。海洋大地測(cè)量主要包括在海洋 范圍內(nèi)布設(shè)大地控制網(wǎng),進(jìn)行海洋重力測(cè)量。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行水下地形測(cè)量,測(cè)繪水下地形圖, 測(cè)定海洋大地水準(zhǔn)面。此外海洋測(cè)繪的工作還包括海洋劃界、航道測(cè)量以及海洋資源勘探 與開(kāi)采(如海洋漁業(yè)、海上石油工業(yè)、大陸架以及專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)的開(kāi)發(fā))、海底管道的敷設(shè)、近海工程(如海港工程等)、打撈、疏浚等海洋工程測(cè)量、平均海面測(cè)量、海面地形測(cè)量以外,還有海流、海面變化、板快運(yùn)動(dòng)以及海嘯等測(cè)量。
用GPS定位技術(shù)進(jìn)行高精度海洋定位
為了獲得較好的海上定位精度,采用GPS接收機(jī)與船上的導(dǎo)航設(shè)備組合起來(lái)進(jìn)行定位。例如,在GPS偽距法定位的同時(shí),用船上的計(jì)程儀(或多普勒聲納)、陀螺儀的觀測(cè)值 聯(lián)合推求船位。
對(duì)于近海海域,還可采用在岸上或島嶼上設(shè)立基準(zhǔn)站,采用差分技術(shù)或動(dòng)態(tài)相對(duì)定位技術(shù)進(jìn)行高精度海上定位。如果一個(gè)基準(zhǔn)站能覆蓋150KM范圍,那麼在我國(guó)沿海只需設(shè)立三到四個(gè)基準(zhǔn)站便可在近海海域進(jìn)行高精度海上定位。經(jīng)多年研究,不斷成熟的廣域差分技術(shù)(WASGPS),可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)國(guó)家或幾個(gè)國(guó)家范圍內(nèi)的廣大區(qū)域進(jìn)行差分定位。2000年之后,將利用建成的純民間系統(tǒng)GNSS進(jìn)行全球范圍內(nèi)的導(dǎo)航定位。
利用差分GPS技術(shù)可以進(jìn)行海洋物探定位和海洋石油鉆井平臺(tái)的定位。進(jìn)行海洋物探定位時(shí), 在岸上設(shè)置一個(gè)基準(zhǔn)站,另外在前后兩條地震船上都安裝差分GPS接收機(jī)。前面的地震船按預(yù)定航線利用差分GPS導(dǎo)航和定位,按一定距離或一定時(shí)間通過(guò)人工控制向海底巖層發(fā)生地震波,后續(xù)船接收地震反射波,同時(shí)記錄GPS定位結(jié)果。通過(guò)分析地震波在地層內(nèi)的傳播特性,研究地層的結(jié)構(gòu),從而尋找石油資源的儲(chǔ)油構(gòu)造。根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造的特點(diǎn),在構(gòu)造圖上設(shè)計(jì)鉆孔位置。利用差分GPS技術(shù)按預(yù)先設(shè)計(jì)的孔位 建立安裝鉆井平臺(tái)。
具體方法是在鉆井平臺(tái)上和海岸基準(zhǔn)站上設(shè)置GPS系統(tǒng)。如果在鉆井 平臺(tái)的四周都安裝GPS天線,由四個(gè)天線接收的信息進(jìn)入同一個(gè)接收機(jī),同時(shí)由數(shù)據(jù)鏈 電臺(tái)將基準(zhǔn)站觀測(cè)得數(shù)據(jù)也傳送到鉆井平臺(tái)的接收機(jī)上。通過(guò)平臺(tái)上的微機(jī)同時(shí)處理五組數(shù)據(jù),可以計(jì)算出平臺(tái)的平移、傾斜和旋轉(zhuǎn),以實(shí)時(shí)檢測(cè)平臺(tái)的情況.