GPS/伪卫星技术提升露天矿边坡监测精度

本文主要探讨了GPS/伪卫星（PLS）技术在露天矿边坡监测中的应用，针对露天矿区由于地形特点，如大坡度可能导致GPS可视卫星个数减少且几何图形条件受到影响的问题。GPS/PLS组合定位技术被引入，旨在通过增加卫星的几何强度来提升定位精度，特别是在信号遮挡区域。这种技术通过利用多个伪卫星辅助，增强了接收机的定位能力，尤其是在难以直接观测到足够卫星信号的地方。 作者提出了一种解决方案，即采用经验模态分解（EMD）进行多尺度分解与重构，目的是识别并削弱非建模系统误差的影响。EMD方法通过分析数据的内在模态结构，能够有效地分离出系统误差和随机噪声，有助于建立更精确的系统趋势分离模型。通过模拟仿真和实验证明，合理设置PLS的站点位置可以显著改善定位精度因子(DOP)，即减少定位误差。 经过EMD处理后的GPS/PLS组合观测值，其双差残差序列的系统误差得到了显著削弱。可靠性检验指数F-ratio和W-ratio的大幅提升，显示出整周模糊度固定解的可靠性得到了增强。这表明在处理复杂环境下的定位问题时，GPS/PLS技术的融合提高了数据处理的稳健性和准确性。 此外，基线向量解的精度也有了明显提高，X、Y、Z坐标分量的标准差分别为0.1mm、0.1mm和0.3mm，这意味着测量结果的精度达到了较高的工程应用水平。这些改进对于露天矿的边坡稳定性监测至关重要，有助于及时发现和预警潜在的安全隐患，保障开采过程中的安全。 本文的研究成果为露天矿边坡监测提供了一种有效的GPS技术解决方案，不仅提升了定位精度，还降低了非建模误差的影响，为实际工程应用提供了重要的理论支持和技术指导。这在资源开采、环境保护和地质灾害预防等领域具有广泛的应用前景。