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测控导论论文

时间:2022-04-30 03:04:55

测控导论论文

测控导论论文范文1

【关键词】地方本科院校;测控技术与仪器专业;毕业设计;教学改革

引言

毕业设计工作是人才培养环节中最重要的一环,是本科生运用自己所学的基本理论、基本知识和基本技能解决实际问题能力、独立工作能力和创新创业能力的重要途径,是一个知识深化和升华的关键教学过程,也是对学生大学四年的学习效果、学习成果和创新创业能力等综合素质的全面检验[1]。本文基于地方本科邵阳学院技术应用型人才的培养目标,根据测控专业的培养模式及学校与地方实际情况,有针对性地探索新的毕业设计模式力求符合人才培养规律、适合当前社会现状。为了进一步提高本科生毕业设计的教学质量,逐步完善各项质量管理制度,提高学生的毕业设计质量,促进技术应用型人才的创新、创业能力的培养。下面主要是多年指导本科毕业设计的实践体会。

1测控专业毕业设计特点

测控专业是仪器科学与技术一级学科中唯一的本科专业,伴随科学技术的发展、尤其是超大规模集成电路和传感检测技术、计算机技术、通信技术的快速发展,测控技术领域也同样发生了较大变化。由最初的纯机械结构、机电结合、机光电结合等简单结构逐步发展为集传感检测技术、计算机技术、通信技术、电子信息技术、现代光学、精密机械等高新技术于一体的复杂工程系统,其工程应用也从检测数据采集、结合超大规模集成电路技术逐步转变为信号发生、信号采集、信号传输、信号调理以及自动控制过程为一体的复杂测控系统[1-8]。尤其是二十一世纪以来,随着计算机技术的飞速发展、更新换代的周期越来越短,加上网络通信技术、算法软件技术、工业新材料的微纳米技术的蓬勃发展,测量与控制技术、仪器仪表技术也有转向微型、网络型、虚拟型和智能型的发展趋势,从而使仪器科学和其他多学科技术相交叉、相融合的属性日趋明显。邵阳学院作为地方本科院校,主要培养适应地方经济建设和社会发展需要的,具有从事信息检测、处理、控制及仪器仪表分析、设计、运行、维护、管理、教育工作的基础扎实、实践能力强、综合素质高、具有创新意识的应用型高级专门人才。针对培养目标,测控专业课程设置力求从知识技术、素质能力等方面构建专业课程体系,该体系的基本框架如图1所示。强化学生专业素养和创新创业能力的训练与培养,构建了“课外研学”和“工程实践”两类“3+1”实践教学体系。课外研学分为社会实践、技能考核、科研训练加创业实践;工程实践由基础实践、专业实践、工程设计加工程师执业技能训练(如图2所示),两类实践训练形式上互为补充,内容上互相渗透。

2对邵阳学院测控专业学生毕业设计的探索与成效

2.1毕业设计的选题和开题

从2013届到2017届测控毕业的学生来看,每届学生的选题工作从前一年的11月开始,尽量要求教师结合自己的科研项目进行命题,参加各种学科竞赛学生也可以利用优势,在教师的指引下把自己感兴趣的项目作为毕业设计课题,在选题方面,选题程序采用“指导教师出课题--教研室审题--学生、教师双向选择--指导教师下达任务书—院里审核”的程序。四年的实践中,共征集论文题目大于学生选题人数的25%,保证学生一人一题,为学生选题提供了较大的空间。这些课题结合了教学、科研、生产实际的需要,切实做到了与理论研究、应用研究、技术开发、工程设计紧密结合,具有一定的理论价值和实用价值。开题工作一般在前一年的年底完成,保证学生有充足的时间和精力去查阅资料、设计技术方案、完成开题报告。前期要求每一位准毕业生必须进行开题报告答辩,由答辩小组成员集体评议设计方案的可行性、保证学生有一个正确的努力方向。

2.2校企联合指导毕业设计

部分学生在毕业设计之前或者设计期间已经和企业或者公司签订了三方协议,用人单位要求准毕业生到公司去一边在公司岗前培训、做工程项目的同时完成毕业设计,对学生而言也是十分乐意的事,她(他)们可以工作拿到薪水,同时又能顺利完成毕业设计。甚至有些公司还会在工作经费、仪器设备、项目场地和技术力量上给予相应的支持政策。已签约的学生对公司而言,是公司未来的员工,是公司的新鲜血液,从政策、人力、财力上进行支持,是培养员工的主人翁精神。增强企业的育人社会责任感,对企业和学生而言是双赢。校企联合指导毕业设计一般采用双方共同指导,模式主要以公司企业为主导、学校教师为辅助。通常设计题目由企业提供,学校和企业协商确定,校内教师一般负责设计过程管理,审核设计的进度和各阶段完成情况;学生设计的具体内容一般由企业技术人员进行详细的指导并提供相应的技术资料,协调毕业生与现场人员、相关公司之间的关系。校企联合指导学生完成毕业设计,既可以增加校内教师了解公司企业的机会,了解行业的最新技术动态,又可以提高教师的解决实际复杂工程的能力,提升教师科研能力。近四年来测控技术与仪器专业和校外公司联合指导毕业设计的准毕业生人数呈现逐年增加的发展趋势。

2.3落实三个阶段的检查

毕业设计工作学校一般有前期、中期、后期检查工作,相应地各院系、教研室配合学校检查,先行进行自查。前期:重点检查设计任务书是否按时发给学生,任务书的填写是否符合学校规范、任务书中的技术指标是否合理,开题工作的具体情况,包括学生是否进行了开题报告的答辩,是否有记录,开题报告格式是否符合要求,设计方案是否可行。指导教师的指导记录是否属实。中期:重点检查指导老师的指导记录情况,学生的毕业设计进度是否拖后,学生的中英文翻译完成情况,文献综述、设计的方案、图纸等毕业设计(论文)过程材料,及时发现问题,并采取切实可行的措施尽快解决。后期:重点检查毕业设计的答辩情况、学生的毕业设计质量,包括附件材料的签字,设计指标是否完成,设计内容合理性,格式的规范性,考评答辩相关材料审查。近四年测控专业的实践表明,及时检查对设计过程中出现的问题能够早发现、早解决,有效地提高了毕业设计的质量,培养学生的实践能力。

2.4严把考评答辩和成绩关

近四届工作相比,每一年的考核工作在上一年的基础上有改善,基本上是执行资格审查、评阅、最终成果审查的环节前重点加了现场考评,对每一届测控方向的学生凡是单片机、PLC及仿真类课题必须要有仿真结果或实物装置,理论研究类课题必须要有理论推导过程及应用介绍,此环节的增加对提高学生设计(论文)成果质量起到了显著作用。多样化设计必须参加各项审查。学生交出的论文不出现自己以及指导教师的名字,然后交给不同的教师进行评阅,这种“准盲型”供评阅人完成评阅。评阅人与指导教师必须不同,穿插评阅不同组学生的成果,并有充足的评阅时间,可以从总体上把握学生的成果水平,对学生的成果给出客观的评价。答辩资格审查。答辩资格审查内容包括:(1)任务书(双面打印),(2)开题报告,(3)毕业设计日志,(4)论文报告,(5)论文(必须是完整论文1本,论文内含有比较完整的原理图),(6)仿真或实物,(7)中英文翻译,(8)进度考核表(要求指导教师签字),(9)评阅表(要求指导教师写好评阅意见),(10)其他与设计有关的资料。答辩程序和成绩评定。测控专业毕业设计(论文)答辩小组组织实施。参加答辩的学生分为两类:(1)考评和论文评阅通过指导老师推荐评优及本人申请评阅的学生;(2)从考评和论文评审通过,并且合格的但未被推优的学生中自己抽签产生。抽签办法为:答辩前30分钟抽签,随机从各指导老师所带学生中,抽出30%的学生进行答辩。未被抽中的同学,成绩在良好与及格之间视现场考评和论文评阅进行成绩评定。推选优秀学生毕业设计(比例为10%)和不合格者(比例为至少10%)参加院级答辩。在答辩整个过程中,应详细做好答辩原始记录(专用记录本),专业答辩领导小组指定专人(秘书)负责记录,答辩时,至少要保证有5位答辩教师在现场。成绩评定,需经历三个阶段:第一阶段(现场考评),第二阶段(论文评审),第三阶段(答辩)。连续通过三个阶段考核者,近两年新增学生的毕业设计(论文)进行知网,全部通过者方能获得及格(含及格)以上成绩等级(目前成绩综合评定实行五等级:优秀、良好、中等、及格和不及格)。答辩期间,由学校督导组对各答辩小组现场答辩情况进行巡视和现场点评与指导。学生设计的最后成绩由三部分构成:指导老师初评成绩、评阅老师成绩、答辩成绩,比例是3:3:4。答辩意见不一致或者对成绩评定结论有异议者,交由院答辩小组及院答辩委员会研究决定。

3结束语

本科毕业设计是学生本科学习过程的重要阶段,指出了地方院校测控专业毕业设计质量中存在的主要问题,重点对毕业设计的选题、开题、中期检查和答辩等进行过程监控。毕业设计结合教师科研项目,实现产学研结合,提升测控专业学生的技能,培养创新创业型人才。

参考文献:

[1]冯旭哲,陈建云,明德祥.测控技术与仪器专业本科毕业设计研究与实践[J].高等教育研究学报,2011.34(1),86-88.

[2]李雅峰,郗涛,张宏杰.测控技术与仪器专业毕业设计改革与创新性探索[J].中国电力教育,2013,(22),181-183.

[3]牛金星,申杰,李恒灿.关于测控技术与仪器专业本科生毕业设计的思考[J].科技创新导报,2011(27).248

[4]冯飞飞.提高测控技术与仪器专业学生毕业设计(论文)质量的思考[J].产业与科技论坛,2010,9(10).180-181,183

[5]冯梅琳,何学文,罗小燕,等.基于CDIO理念的测控专业实践教学创新体系[J].实验室研究与探索,2014(3).180-184

[6]宋爱国,吴涓,崔建伟.测控技术与仪器专业学生工程意识培养与创新教育的探索[J].中国大学教学,2012(1).41-43

[7]唐鸿儒,吴桂峰,束长宝,等.测控专业实践能力培养与训练体系建设[J].电气电子教学学报,2012(2).77-79

测控导论论文范文2

关键词:地籍测量

 

地籍管理县土地管理的基础,核心是土地权属管理。地籍测量是实现地籍管理的基础工作,它为地籍管理提供必要的基础资料。目的是为土地管理提供准确的数据。地籍测量具有动态性即地籍测量获得更新要随着土地变更登记的进行及时更新,及时反出土地依法变更的现状;地籍测量精度指标要求高即保证土地权属管理需要的精度为前提,在检查评定其成果质量时,把相邻精度作为重要指标;地籍测量的法律性即在土地登记条例中单列地籍测量条目,这就赋予了地籍测量在法律上的权利义务并承担后果的法律责任。以费县城镇地籍测量为例

⑴测区概况:临沂市费县位于山东东南部,地跨东经117°36 '~118°18',北纬35°01'~35°33',现辖费城镇等14个镇和勺药山等4个乡,总面积为1894.48平方千米,总人口为92.08人。地势南北高、中低,呈西北、东南倾斜。科技论文,地籍测量。境内浚河、温凉河、祊河、沭河4大河流纵贯,交通便利,兖石铁路,京沪高速公路、日东高速公路贯通全县,国道、省道、县乡公路连接个乡镇村。

⑵特点:1、为保证费县建成区成果资料的精度并与临沂市坐标系统统一决定选用中央经线为118°30'00。科技论文,地籍测量。科技论文,地籍测量。临沂市C级GPS控制网资料有中央经线为117°00'00和118°30'00两套成果由于费县地理位置位于东经118°00'00两侧,利用C级GPS控制点的坐标分别按中央经线为117°00'00、118°30'00、118°00'00的成果计算每公里实际边长投影至参考椭球面上的变形值进行比较分析 (范围3.9~12.7mm)选用中央经线118°30'00时,费县建成区变形值最小。科技论文,地籍测量。

2、D、E级GPS控制测量

2.1 平面坐标采用1980西安坐标系,采用高斯正形投影任意带的平面直角坐标系,投影面为参考椭球面;高程采用1985国家高程基准。科技论文,地籍测量。布设D级GPS控制网16点,平均边长10Km。E级GPS控制网24点,根据各个镇具体情况平均边长0.2~5Km。相邻GPS控制点最小距离应大于平均距离的1/3,最大距离应小于平均距离的3倍

2.2 一级控制测量

一级控制测量在C级 D级、E级GPS控制点下加密,在建成区及建制镇布设103点,编号按阿拉伯数字顺序编排,点号前冠以罗马数字“Ⅰ” 。一级控制点平均距离300~500m,建成区平均边长300m,建制镇平均边长500m.

2.3 控制点的外业观测

使用Topcon hiper GD双颇GPS接收机或Trimbie 4600 LS单颇GPS接收机,按快速静态定位模式观测。天线高两次量测,较差不得超过3mm,取中数使用,天线高记录不得划改。

基线解算即平差使用GPS接收机随机软件、武汉测绘科技大学PowerADJ软件。

3、高程控制测量

3.1 建成区布设四等水准路线约100Km,四等水准联测部分位于平地的D、E级GPS控制点和一级控制点。

3.2各建制镇位置分散且处于丘陵地区,不便于水准联测,各镇控制点高程利用了三等水准的C级GPS控制点和就近的国家水准点单独布设四等水准。四等水准以国家二、三等水准点和联测了三等水准的C级GPS控制点为起算点。

3.3 外业观测使用DS3型以上等级水准仪和区格式水准标尺。水准仪、水准标尺按GB 12898—91《国家三、四等水准测量规范》中5.2.2的检测项目检验,并进行记录和整理,检验合格的仪器的标尺方能投入使用。

水准测量采用中丝读数法进行单程观测,测站观测顺序为“后后前前”,距离直读,每一测段的测站数均应为偶数。平差计算采用水准网严密平查程序计算。未联测四等水准的D、E级GPS点及一级控制点的高程,利用GPS点的大地高进行高程拟合求定。

4、图根控制测量在一级及其以上等级控制点的基础上,以附合导线、支导线、极坐标法进行布测,开阔地区采用GPS—RTK方法施测。图根点的编号以街道为单位按阿拉伯数字顺序编排,点号前冠以英文字母“P”。图根点的高程使用全站仪观测一测回的方法进行,使用近似平差软件进行平差计算。

5、 碎部测量

5.1 碎部测量采用全解析法进行,即使用MAPSUV数字绘图软件,利用全站仪进行野外数据采集,内业使用微机进行编辑

5.2 地籍要素采集的主要内容包括各级控制点、居民地、工矿建(构)筑物、交通、管线、水系、地貌、植被等。

5.3地籍要素野外数据的采集,在各级控制点上利用全站仪极坐标法、交会法或内外分点等方法测定。科技论文,地籍测量。当控制点不能满足需要时,发展支导线作为测站,总长不超过200m。

6、绘制地籍图

地籍图的内容包括各级行政界线、街坊界线、地籍编号、宗地界址点、界址线、宗地用途、土地使用者所有者、地类号、宗地面积、控制点、街道名称门牌号、河流湖泊及其名称、必要的建筑物和构筑物、围墙等。将外业采集点和地籍要素数据,直接传输至微机内,利用MapGIS数字测图模块MapSUV进行编辑,形成地籍图图形文件.

测控导论论文范文3

关键词 机电一体化;检测与控制;课程整合

中图分类号:G642.4 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2013)21-0074-03

传统学科体系的界限随现代科技发展变得模糊,呈现相互渗透和交叉的态势。在机械工程领域,现代机械结构、检测与控制技术往往互为条件并紧密结合。这种密切的关系促使工业生产由机械工程领域迈入以机电一体化为特征的发展新阶段,从而需求大量具备机电一体化基础理论,强调机械动手能力与机电控制能力相结合的新型机械专业人才。为适应这种需求,机械大类下机电一体化方向的教学探讨逐渐被重视,检测与控制类课程在机械专业的教学培养中的地位逐步提高。但传统思想的影响使传统课程和检测与控制系列课程自成体系,内容脱节,造成学生即使熟识机械结构也无法清楚其控制运作流程。要改变知识结构上“机强电弱”的严峻局面,解决知识更新与课时减少的矛盾,迫切要求进行课程内容整合,开展教学改革和实践分析。

基于传统机械专业教学模式,如何把握好机电一体化的内涵,教学中避免机械、检测和控制等技术的简单组合、拼凑,如何通过课程整合和优化课程内容,探讨教学中机电的合理结合,成为教学改革中的核心问题。本文从分析现阶段的具体问题,突出机电一体化的需求着手,面向机械大类进行“检测与控制”系列课程的整合和优化教学改革研究。文中主要分析如何优化课程的配置和联系,有效使用先进的教学方法和手段,充分利用资源,将机械工程的特点和检测与控制的课程整合为一个现代机械工程测控系统的教学体系,使学生在有限的学时内能够掌握机电一体化的基本理论及先进技术,系统、有效地将机、电结合,从而有效提高教学质量和教学效率。

1 优化课程结构,丰富教学内容,推进课程整合

通过企业走访、毕业生座谈等方式,明确了社会对机电一体化方向人才的需求:需具备传统机械专业扎实的机械结构设计、力学分析、切削原理等基础理论,又要有较好的电力电子、电机传动、测控技术等知识。检测与控制系列课程作为机电一体化方向的主要电类课程,内容广且复杂,单纯地将检测与控制系列课程捆绑在传统机械专业上,是不可能达到较理想的教学效果的。因此,根据社会调研的结论,在“机为基础,电为机用,机电合一”思想的指导下,对检测与控制类课程内容进行整合优化。

在课程教学中改变以前惯势,淡化课程中一些纯理论的内容,如传感器的结构形式和工作原理的繁复推导与演算过程,把重点放在常见传感器的应用上。同时适当增加一些跨学科内容,如:如何对传感器输出信号进行处理;结合数控技术和机械加工工艺需求,以一些实际机电设备为例,分析机电测量与控制系统的构建;在检测与控制中,常用的分析信号的方法和仪器以及计算机辅助虚拟软件;等等。通过诸如此类结合机械工业中实际应用的课内整合,合理安排教学内容,增强各部分之间的衔接,使课程内容综合化、一体化,使学生更快地形成熟练的机电一体化综合专业技能。

现阶段各种相关教材各有特点,但都把测试和控制分成两个独立的知识环节,导致学生不能理解测量系统与被控对象、自控系统之间的内在联系,无法正确分析自控系统中测量信号的获取,更无法正确进行测量仪器的选择、配置和使用。此外,教材内容以理论分析为主,抽象枯燥,很难调动学生的学习热情,达不到期望的教学效果。

基于这种情况,通过充分理解教材中基本内容及之间的联系,教学中调整知识结构,大胆合理地对教材内容进行专题式整合,着眼应用,引入机械加工、数控技术等实例来分析,将学习内容按系统性、层次性的特点重新“建构”,使学生对知识有整体的把握。如在课程讲授中,打破教材的局限,把常用的机械量的检测与控制进行整合,形成温度检测控制系统、位移(速度、加速度)检测控制系统等多个专题,结合工业实例,分析信号特征、传感器选用、信号处理、自控系统结构及其动态性能分析等,将教学内容整合为全面系统的机械工业自动测控技术体系。

通过课程整合,体现了机电合一的目标。但要切实取得相应的教学效果,教学设计和教学处理尤为重要。课堂教授语言精炼,突出重点,精粗得当才能化难为易。如检测技术中信号的采集处理都基于传感器,而传感器的工作原理多种多样,后续信号处理也各不相同,讲授中突出常用机械量检测中应用到的传感器及其信号处理系统的分析,淡化检测的繁难理论而重应用,这样适合机电一体化方向的要求。而对包含大量数学推导和电学、力学基础理论的控制部分知识,讲授中辅以动画、录像等手段,以讲清基本原理和分析问题的思路为主线,从专业需求入手,以应用为主,尽可能避开繁复的数学推导,不给学生造成心理压力。

2 以探究性教学模式,引导学生自主学习,加强实践教学

课堂教学以引导学生自主思考、动手实践为目的。教学中以设问—讲授—归纳—解决问题的方式展开,通过课内和课外给学生提供更多的自主学习和实践探究的机会,强化学生知识的迁移能力,使学生具备与未来职业相适应的分析和解决问题的能力。根据学生电类知识相对比较单薄的特点,明确在实践环节上需下大力气。如何利用现有的资源给学生提供更多的实践平台,来实现延伸课堂教学,扩展学习空间,巩固和加深对理论的理解,是教学改革中需要重点解决的问题。

经过这两年的教学改革实践,以验证为主的实践教学模式被打破,为加深学生对基础理论的理解而设置的验证性实验仍保留,但加大综合性实验和设计性实验的比例。其中以典型检测控制系统为实验对象的综合性实验,通过分析系统的结构、选择传感器、分析检测系统的动态参数和控制系统动态性能,从而提高学生运用知识进行分析和综合的能力。增设少量综合性较强的设计性实验,可以综合运用到所学电子技术、传感器与自动检测技术、自动控制技术、计算机等知识来分析、解决实际问题,从而帮助学生全面提高机电一体化的能力。

全面开放实验室给学生提供自己动手、自己思考、自主探究的舞台。学院的创新实验室中齐备的电子元件以及单片机开发板、PCB制版设备等可以让学生在教师指导下将自主设计的思想性产物,通过动手制作变成出色的成品。这个实验室现今保存了近几年来许多学生的实践成果,而这些学生出色的动手实践能力和扎实的机电基础,成为他们就业的竞争资本。此外,利用学校大力支持学生科研的优势,鼓励和指导学生设计制作参与国家、省级创新大赛和挑战杯等。这几年学生取得的成绩,说明部分学生的学习主动性被充分调动,实现了真正意义上的理实统一。

3 课程教学资源包的建设

检测与控制类课程与数学联系紧密,内容多,枯燥且难消化。在教学改革中,努力寻求信息技术与课程教学实践中的整合点,建设完善了信息丰富的教学资源包,藉此作为学生促进知识学习和能力提高的辅助工具。教学改革中的专题式整合教学,课堂教授中将会对教材内容进行调整和组合,并涉及很多来源于教材以外的内容,没有就此整理编写出相应教材之前,建设相应的课程教学资源包对学生来说无疑是加深巩固课堂内容的一个有意补充。

课程教学资源包的建设主要包含理论教学资源包、实验教学资源包、仿真实验平台以及习题库、试题库、项目课题库等。理论课的教学中,多样的媒体软件将繁复抽象的内容通过动画形式直观地展示给学生,如检测类课程中传感器的纯理论不容易理解,通过Flash的小动画来动态显示应变片在力作用下的变形情况、加速度传感器的运动与惯性的应用等;实行全过程的动态课件多媒体教学。一些必讲的公式推导,采用讲解结合PPT逐次推进演示,动态教学引起更强的关注;通过动画、录像等各种资源精心设计探究性教学结构,进行探究性教学,并将行业发展的最新成果及最新动态融于课程教学中,提高学生的学习兴趣,引导学生自主学习。在控制部分知识的教授中,利用基于MATLAB语言建立起来的控制理论仿真实验和教学平台,把控制系统的分析讨论以仿真图变化来验证,让学生接触到仿真软件的使用,并且对理论教学有很好的促进作用。

在实验课教学中,辅以实验教学和学生创新性实验录像等作为教学活资源。开放实验室、开放实验项目,由学生通过网络资源自行设计实验,培养创新能力,培养学生研究性学习的兴趣和能力。已经完成了基于MATLAB的控制理论仿真实验平台的构建,并在理论和实验的辅助教学中收到较好的教学效果,让学生感受了工程设计仿真软件功能的强大。通过这个仿真实验平台,学生可以去分析实践自己的想法,感受实际系统和虚拟系统的统一,从而提高学习的兴趣和主动性。

通过分析整合后的知识体系,以覆盖课程主要内容,涉及基本概念、系统计算、综合分析问题等诸方面,建立相应的习题库,方便学生复习。考试上,对基本理论的考核采取闭卷的方式。但针对课程的应用性要求,总评成绩中加强实践操作的记分权重,鼓励学生结合机械原理及其设计的相关知识,从结合学生实际知识结构建立的项目课题库中挑选题目自己动手设计制作,以期正确引导学生全面掌握知识,会学会用,增强对今后工作的适应能力。

4 结语

过去两年的面向机电一体化方向的教学中,积极推进课程结构和知识结构的整合,加强机电有机融合,形成机电一体化方向合理的检测控制类课程的教学结构。推行了多媒体教学和课堂互动式教学;针对机电一体化的要求对教学内容进行了提炼,不断完善和扩充教学资源包;引入工程软件,通过实际应用和仿真分析,强化教学效果;结合工程实例和设计实例,设置综合性和设计性实验环节,开展探究性的教与学。课程的整合和优化改革,对引导学生自主学习有积极作用,是机械专业下的机电一体化方向机电合一教学的发展趋势。

参考文献

[1]孙晓华,等.机电一体化创新人才培养模式的研究与实践[J].中国教育技术装备,2012(36):76-78.

[2]杨冠琼.机械工程测试技术教学实验系统的研究[D].重庆:重庆大学,2011(4).

测控导论论文范文4

关键词:工程测量;理论;技术;发展

中图分类号:TU713文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2011)0011(C)-0162-01

引言:工程测量是指在工程建设的设计、施工和管理各阶段中进行测量工作的理论、方法和技术。工程测量是综合性的应用测绘科学与技术,它直接为工程建设服务的,它的服务和应用范围包括矿业、地质、铁路、交通、房地产管理、水利电力、能源、航天和国防等各种工程建设部门。

一、工程测量理论

1、最小二乘法测量平差理论

最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。现在,许多测量作业单位喜欢依据目前规范中有关一、二、三级导线和图根导线的规定,采用附合导线进行逐级加密。但由于多余观测少,发现和抵抗粗差的能力较弱,不宜滥用。建立一个区域的控制,首级网点采用GPS测量,下面最好用一个等级的导线网作全面加密。从测量平差理论来看,全面布设的导线网具有更好的图形强度,精密较均匀,可靠性也较高。

2、工程控制网优化设计理论

解析法优化设计是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。模拟法优化设计是根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。模拟观测方案,根据仪器确定观测值精度,可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较,通过改变观测值的精度或改变观测方案(增加或减少观测值)或局部改变网形(增加或减少网点)等方法重新作上述设计计算,直到获取一个较好的结果。

用模拟法可获得一个相对较优且切实可行的方案,可进一步用模拟观测值作网的平差计算,同时可模拟观测值粗差并计算对结果的影响。对于一个精度、可靠性以及灵敏度要求极高的监测网或精密控制网,作上述优化设计和精细计算是十分必要的。

二、工程测量技术的发展

1、地图数字化技术

在建立各种GIS系统时,对于已有纸制地图,若其现势性、精度和比例尺能满足要求,就可利用数字化仪将其输入计算机,经编辑、修补后生成相应的数字地图。当前有手扶跟踪数字化和扫描矢量化两大类仪器,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真的对地图进行数字化处理。目前,数字化成图技术有内外业一体化和电子平板两种模式。内外业一体化是一种外业数据采集方法,主要设备是全站仪、电子手簿等,其特点是精度高、内外业分工明确、便于人员分配,从而具有较高成图效率。

2、全球卫星定位技术(GPS)

GPS是美国开始研制与1970年,全面建成于1994年,具有海、陆、空全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS接收机的改进,广域差分技术、载波相位差分技术的发展,加之美国SA技术的解除,使得GPS技术在导航、运载工具实时监控、城市规划、工程测量等领域有了更为广泛的应用。

实时动态(RTK)技术是在GPS基础上发展起来的、能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并在一定范围内达到厘米级精度的一种新GPS定位测量方式,是GPS应用的重大里程碑。RTK测量可不布设各级控制点,仅依据一定数量的基准控制点,便可以高精度、快速地测定图根控制点、界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件可以在野外一次生成电子地图。

3、地理信息技术(GIS)

GIS是集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。其技术优势不仅在于它的集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程,还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。采用GIS、数据库、内外一体化测图、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术,为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息,以建立各类专业信息系统,实现管理的科学化、标准化、信息化。

结语:随着矿业工程的不断发展,工程测量理论和测量技术也会不断进步,测量作业一体化、数据获取及处理自动化、测量过程控制和系统行为智能化、测量成果和产品数字化、测量信息管理可视化、信息共享和传播网络化已经成为现代矿业工程测量的大势所趋。

作者单位:国投新集能源股份有限公司口孜东矿测量队

参考文献:

[1]朱智峋.关于工程测量的发展分析[J].广东科技.2010.(10).

测控导论论文范文5

关键词:电磁场理论 矢量网络分析仪 微波暗室 测量

中图分类号:G315 文献标识码: C 文章编号:1672-1578(2013)02-0265-01

1 一维电磁场理论分析

麦克斯韦方程组是支配所有宏观电磁理论的一组基本方程组,对于一般的时变场,这组方程写成微分形式――自由空间中的麦克斯韦方程组:

对于给定的自由空间,对于一维情形比较简单,可以采用吸收边界条件或者完美匹配层处理边值问题,可以对波动方程求出解析解,也可以利用matlab工具箱PDE对电场波动方程求解;

2 利用矢量网络分析仪对电场进行测量

2.1 矢量网络分析仪操作介绍

矢量网络分析仪vector network analyzer,是一种电磁波能量的测试设备,被称为“仪器之王”,是射频微波领域的万用表,对使用者的专业技术要求很高,价格也随着测量频率的升高而升高,一般一台矢量网络分析仪价格在两百万人民币以上。在科研及生产中,高性能的矢量网络分析仪是功能最强的网络分析仪,它对于各种微波器件和组件的特性分析具有至关重要的作用。它具有频域和时域两类测试功能,可以很好地完成诸如滤波器、放大器、混频器以及系统中有源和无源微波组合等的各种参数的调试和测量。

图1矢量网络分析仪

收发天线:我们采用双站测量,在微波暗室中一对喇叭天线通过馈线与矢网相连,一端置于暗室的支架上,一端固定与暗室的另一端,为满足远场要求二者相距20米。

转台和支架:转台位于接收天线的下方,通过支架与接收天线相连,通过转台转动使得喇叭天线转动不同方位来测量电磁波。

控制柜:控制柜是控制转台转动的一种紧密仪器,可以严格精密的调节转台角度,分为直接控制和自动控制两种,一般为了试验的精确性,多以自动控制为主。

2.2 矢量网络分析仪测量过程

首先,校准矢网分析仪;

其次,调节对消器的衰减器和移相器,使得矢网分析仪的散射参数达到最小。

第三,用控制柜调节转台的初始位置,设置转台的扫描参数,每隔一定角度开始发射一次信号并接受保存。

第四,对接受的数据进行处理。由于微波暗室内存在的杂波,我们需要采取去噪步骤,一般采用的是小波分析去噪。

最后,对测量的数据与理论值进行对比。

2.3 测量结果与理论值的对比

在此,为了直观起见,我们将矢网分析仪在自由空间中的一维电场测量数据导入matlab中,并将理论值也嵌入matlab中,将二者的数据绘制成电场图形,以便验证测量的准确性。

图2 自由空间电场实部图(左图)和相位图(右图)

红色:理论值;蓝色:测量值

3 结论

使用矢量网络分析仪对微波暗室中的电场进行测量,并分别求出空间中的电场各个分量――幅度、相位、实部以及虚部,将其数据导入matlab中作预处理;另一方面,通过文章前半部分对电场波动控制方程的理论推导,我们将得出的解析数据输入matlab软件,将二者数据绘图对比,分别画出了电场的实部和虚部的图形。从图中可以看到,二者的吻合还是非常好的。通过数据对比之后,做出误差估计,二者误差在1.2%~2.3%之间。考虑到测量时微波暗室中的杂波、暗室吸收条件以及空气代替自由空间等因素的存在,这个数量级的误差是完全可以接受的。

参考文献:

[1]Shi Lihua.Time domain calibration of pulsed magnetic field sensors.Acta Metrologica Sinica.1997,18(2):140-144

[2]刘密歌.基于矢量网络分析仪的RCS测量系统及应用[J].西北工业大学国防科技研究院.西安.电子测量与仪器学报.2007.02

[3]胡昌华.基于matlab的系统分析与设计[J].西安电子科技大学出版社.1999

测控导论论文范文6

关键词:项目驱动;测控仪器设计;教学模式;实践

0引言

测控仪器是利用测量和控制的理论,采用机械、电子、光学等各种计量测试原理及控制系统与计算机技术相结合的一种范围广泛的测量仪器。测控仪器设计课程是对机械设计、微机原理、单片机、传感器、测控电路、信号分析、误差理论等课程内容的深化和延伸,实践性很高。学生通过该门课的学习,应该掌握测控仪器的开发、设计方面的专业知识,具有很强的动手能力。

1问题的引出

在实际教学中,这门课的现有教学模式存在如下弊端:一是仍然采用传统的灌输教育,使学生产生厌倦情绪,失去对课程的兴趣。二是实践教学不具有系统性,因实践教学课时的限制,学生只能对测控仪器设计的少数环节进行实践学习。三是缺乏对已学知识的综合应用,对学生创造力的训练有限[1]。基于此,改变测控仪器课程的教学模式,建立以项目为中心的教学模式,突出项目在课程教学中所扮演的角色,整个教学活动的主线是学生围绕项目开展自主学习,教师主要起辅导、答疑的作用。

2项目驱动法

项目驱动法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法。这种方法认为学生学习的动力来自生存环境的压力———待解决的问题。项目驱动法是实施探究式教学方法的一种,以老师为引导、以学生为主体、以任务为驱动。主要目标是使学生置身于探索知识的情景之中,即在真实世界中应用相关的知识解决特定的项目问题,从而促使学生主动吸收、重组自己的知识结构。从根本上将传统课堂中老师“满堂灌”转变为“学生为主体,教师为主导”的教学模式。这种教学的关键在于培养学生自我学习、认知能力和团队协作能力,并使教学理念的实施更符合人的认知学习规律[2]。

3项目驱动教学法在测控仪器设计课程中的实施

教学中选择的项目应尽可能覆盖测控仪器设计课程的所有知识点,项目完成后学生能理解和掌握测控仪器设计课程所涉及的所有理论知识,掌握运用这些理论知识的技能。同时,项目要具有开放性,不同项目小组的学生可以采用不同的方案、选择不同的元器件实现。此为,尽量选择实际的工程项目,可以锻炼学生从事工程项目开发能力,从而拓宽学生毕业就业渠道。因此,选择DGB-5B型电感测微仪的数字化作为项目开展教学活动。电感测微仪作为本院实验室的仪器,在精密测量领域应用广泛。项目的研究内容包含在测控仪器设计课程的不同章节,由不同的理论知识进行指导。在总体设计这一章的课程上完后,项目小组可以根据设计需求,讨论电感测微仪的数字化的总体方案(单片机还是PC机作为主控单元)。在电路和软件设计这一章的课程上完后,学生可以完成调理电路的设计(模拟电路还是集成电路设计调理电路),AD采样电路的设计(数据采集卡还是独立的AD芯片完成模数转换),软件的开发(开发单片机程序还是PC机程序)。在仪器的精度理论这一章上完后,学生可以讨论如何对数字化后的测微仪进行标定,提高仪器的测量精度。下面以其中一组学生实施的方案,简要说明项目实施的过程。该组学生设计的总体方案如图1[3]。线性位移传感器的结构剖面图如图2。AD698信号调理电路连接及学生制作的实物图如图3。USB-6002数据采集卡外观如图4。程序采用LabVIEW开发,学生开发的程序界面如图5,程序框图(代码)略。项目完成后,各项目小组将项目过程中形成的设计方案、图纸、软硬件整理后,结合项目的心得体会撰写项目报告,其他小组成员可以对该组的项目展开讨论,提出改进意见。

4结论

通过在测控仪器设计课程的教学中引入项目驱动教学法,学生对该课程产生更大的兴趣,加强了与教师的交流,学生的理论知识和实践技能得到了系统训练,有助于学生尝试创新设计和进行科研活动[4],同时,更多的学生通过课程项目的训练,参与到各类竞赛中,增强了学生的专业自信。

参考文献:

[1]戴金桥,俞阿龙,孙华军.项目驱动法在智能仪器设计课程教学中的应用[J].中国教育技术装备,2015(16):83-85.

[2]刘贵云.《传感器与自动检测技术》的项目驱动法研究[J].教育教学论坛,2014(36):150-151.

[3]蒋彦,侯建伟,黄智,等.DGB-5B型电感测微仪的数字化设计初探[J].数字技术与应用,2014(8):150.

测控导论论文范文7

一、招生人数

学院2016年计划招收博士研究生46名,实际招生人数以总部下达计划为准。

二、报考条件

我院博士研究生只面向现役军人招生,报考2016年博士研究生应当具备以下条件:

1、品德优良,遵纪守法,立志献身国防事业;未受过纪律处分。

2、军队在职干部按师(旅)级单位推荐、军级单位政治部审批、军区级单位政治部干部部门核准、总政治部干部部备案的程序进行审批,由师(旅)级单位干部部门开具介绍信。军队院校应届硕士毕业生经所在院校政治机关审批同意。

3、身体健康,体能达标,年龄不超过40周岁(1976年9月1日以后出生)。

4、在职干部须获得硕士学位,其中本院在职干部报考工学博士须有被SCI或EI收录的以第一作者发表的学术论文;应届硕士毕业生须完成学位论文初稿,在中文核心期刊(含录用通知)或国际会议发表2篇以上学术论文。

5、有两名与报考学科相关的高职人员推荐。

三、报名手续

考生持公民身份证和军官证(学员证)于2015年9月20日至30日到学院教学实验综合楼研究生招生办公室(1127室)报名,外地考生可函报。报名时应提交:

1、填制完毕的《2016年报考攻读博士学位研究生登记表》和《报考军队院校研究生政治审查表》(9月1日后,院内考生可从学院研究生处网站下载;院外考生可来电索要)。

2、已获硕士学位者,提交硕士课程成绩单、硕士学位论文及评阅意见书复印件;应届硕士毕业生提交硕士课程成绩单、硕士学位论文初稿、已发表学术论文版权页或录用通知。

3、硕士学历、学位证书原件及复印件(应届生于获得证书后补交)。

4、档案所在师(旅)级单位干部部门同意报考的证明信。

5、一寸正面半身免冠照片3张,报名费300元。

上述手续齐备,审查合格者发放准考通知,考生可于10月9日到研招办领取《准考证》。

四、考试安排

博士研究生入学考试总分值为600分,包括六项内容:英语笔试、数学笔试、科研学术成果计分、硕士学位论文评分、专业综合面试、综合素质面试,每项内容满分100分。

考试时间拟定于2015年10月11至12日,考试地点和具体安排详见《准考证》。

五、其他

1、考生可于2015年11月初查询录取情况,入学时间为2016年3月份(详见通知书)。

2、我院提供部分往年考试试题,考生可登录学院研究生处网站下载。

六、联系方式

联系人:谭继帅(参谋) 手机:13831189507座机:0311-87992123(地);0221-92123(军)

E-mail:tanjishuai@126.com 通信地址:河北省石家庄市和平西路97号研究生招生办公室(050003)

招生专业目录

专业代码、名称及研究方向

导师

专业综合(面试)

数学(笔试)

080200机械工程

01机械性能检测与诊断

张英堂

测试技术与信号处理

矩阵理论

02地面运载平台维修理论与技术

张培林

状态监测与智能诊断技术

03机械振动与冲击防护

白鸿柏

振动理论

04机电液集成系统控制技术

何忠波

车辆工程

05机械制造及其自动化

倪新华

断裂力学

080300光学工程

01军用光电系统设计与应用

刘秉琦

陈志斌

应用光学、物理光学、光电测试技术

矩阵理论

02激光技术

沈学举

激光原理及应用

03光学信息安全

光学信息技术原理与应用、光学信息安全

04微纳光学

汪岳峰

光电子技术

080402测试计量技术及仪器

01测试性设计与分析

黄考利

测试技术

矩阵理论

02精密仪器与微系统

王广龙

03装备状态监测与故障预测

李洪儒

测试与诊断技术

矩阵理论或应用数理统计

04网络安全技术

王  韬

计算机网络

081100控制科学与工程

01装备测试与故障诊断

尚朝轩

测试与诊断

矩阵理论或应用数理统计

02火力与指挥控制理论及应用

全厚德

孙世宇

数字信号处理

矩阵理论

03武器系统建模与仿真

朱元昌

系统仿真

04电子装备自动测试、故障诊断及可靠性

蔡金燕

测试与诊断

05目标识别与信息处理技术

王春平

图像工程

06精确制导理论与技术

杨锁昌

精确制导、控制与仿真技术

07无人机数据链抗干扰技术

陈自力

线性系统理论、数字信号处理

08目标探测与识别

马彦恒

数字信号处理、现代控制理论

09飞行器控制

齐晓慧

线性系统理论

10无人机协同控制

李小民

现代飞行控制理论、导航控制技术

11无人机信息处理与传输技术

王长龙

数字信号处理

12非线性系统的稳定性与控制

徐  瑞

动力系统的稳定性理论

082600兵器科学与技术

01装备轻量化技术

郑  坚

火炮与自动武器原理、材料学

应用数理统计

02兵器试验理论与技术

秦俊奇

火炮专业相关理论

矩阵理论

03装备维修理论与技术

陶凤和

火炮与自动武器原理、现代机械测试技术

04兵器性能检测与诊断技术

房立清

机械装备故障诊断与预测、武器系统装备知识

应用数理统计

冯广斌

火炮与自动武器原理、工程信号处理、现代机械测试技术

矩阵理论

05兵器结构动力学理论与应用

王瑞林

枪炮设计原理、振动理论、电磁场理论

06武器系统仿真与虚拟样机技术

马吉胜

振动理论、动力学仿真

07弹道学理论及应用

宋卫东

弹道学理论、制导理论与技术

08弹道修正理论与技术

弹道学、自动控制与导弹设计理论

矩阵理论或应用数理统计

09兵器性能检测与故障诊断

唐力伟

振动理论

10兵器新材料技术

王建江

材料学

应用数理统计

11弹药系统设计与试验评估

高欣宝

系统仿真技术及其在信息化弹药工程中的应用

矩阵理论

罗兴柏

爆炸及其防护技术在弹药保障中的应用

12弹药保障与安全技术

安振涛

炸药理论、弹药保障及安全风险评估

穆希辉

弹药保障

矩阵理论或应用数理统计

13信息感知与控制技术

齐杏林

弹药引信论证、设计、试验及评估理论与技术

14防护材料与特种能源技术

杜仕国

防护材料与特种能源技术及其在弹药工程中的应用

矩阵理论

15电磁发射理论与技术

雷  彬

电磁场理论、测试技术

16武器系统建模与仿真

苏群星

武器系统仿真与模拟器设计

17红外图像末制导技术

高  敏

弹道学、自动控制与导弹设计理论

矩阵理论或应用数理统计

18装备维修保障理论与技术

贾希胜

石  全

康建设

赵建民

可靠性、维修性、维修工程

应用数理统计

朱小冬

可靠性、维修性、维修工程、建模与仿真

矩阵理论或应用数理统计

19装备维修性理论与应用

郝建平

可靠性、维修性、维修工程、虚拟仿真

20电磁防护理论与技术

刘尚合

魏光辉

电磁场理论、微波与天线

矩阵理论

王庆国

大学物理、有机化学、固体物理、电磁场理论

谭志良

电子技术基础、通信原理、微波与天线

21脉冲电磁场测试技术

朱长青

电路分析、电磁场理论和微波技术、数电模电

110900军事装备学

01装备保障信息化

卢  昱

网络信息安全保障

军事运筹学

02装备保障理论与应用

石  全

军事装备学、战役基本理论

应用数理统计或军事运筹学

于永利

可靠性、维修性、维修工程、建模与仿真

军事运筹学

柏彦奇

高  崎

测控导论论文范文8

关键词:科技期刊;市场意识;创新发展

中图分类号:G206.2文献标识码:A文章编号:1672-8122(2011)06-0078-02

《计算机测量与控制》杂志是中国计算机自动测量与控制技术协会主办的刊物,于1993年创刊,1995年转为公开发行的科技期刊,为季刊,2000年改为双月刊,2002年改为月刊。其始终围绕着“报道前沿技术,引领测控领域发展,突出前瞻性、导向性和实用性”的办刊方针,学术水平、期刊质量和经济效益不断提高,期刊市场经营意识不断提高。创刊至今已走过18年历程,正是由计划经济向市场经济转型的时期,由行政拨款办刊过渡到自收自支、自办发行,以刊养刊的办刊道路,这对办刊人来说,意味着丢下拐杖和铁饭碗,到市场经济的大海中去游泳,要想生存和发展,编辑部必须按市场经济规律运作,期刊必须接受市场的检验和读者的认可,逐步创造一种自我生存、自我发展、具有竞争力的氛围。

一、找准期刊的定位,打造自己的品牌

期刊要生存、要发展,只有依靠清晰的定位、准确的目标读者,以及符合读者需要的产品和服务。《计算机测量与控制》是报道自动化测试和控制技术科技的刊物,它是集计算机技术、先进的总线技术、传感器技术、网络通信技术、人工智能技术、软件技术于一体的高新技术。在航天和国防的各类武器系统、卫星系统、载人航天和绕月工程及民用领域得到了广泛应用。《计算机测量与控制》以“报道前沿技术、引领测控领域发展,突出前瞻性、导向性和实用性”为宗旨,面向国防工业和民用工业的自动化测控领域。主要定位在自动测试、试验验证和控制技术领域,报道国内外测试技术的理论、成果和先进的总线技术标准,突出应用技术,促进测控领域新技术应用和科技成果向生产力的转化,既强调理论与实践的结合,又兼顾提高与普及并举。利用本刊的学科优势,重点加强“自动化测试”、“试验验证”、“控制技术”、“军事测控技术”、“设计与应用”等特色栏目,形成自己的优势,突出个性。同时,不断研究国内外测试和控制领域的难点、热点、焦点,根据该学科领域的发展变化,及时修改报道内容,不断满足读者对新技术的需求,争取更多的读者群。

二、树立前沿意识,提高期刊学术水平

计算机测试和测控技术发展迅猛,应用领域广泛,基于总线标准的测试技术不断出现,作为主编必须了解本学科领域的发展和变化,培养善于捕捉、把握、跟踪、剖析新信息的能力,在选题工作中注意瞄准前沿、跟踪新技术发展的方向,时刻关注报道本学科领域的发展动态,选择具有学术价值的稿件,避免稿件的重复性、低层次性和抄剩饭,更好的为本学科领域的读者服务,为武器装备测试手段的现代化服务。

在选题组稿中,我刊注重发挥学科带头人、专家和读者的作用。一是向学科带头人征集选题计划,提出阶段性的报道内容,撰写综述与评论的文章,为读者导向;二是发挥编委会的作用,要求编委随时提出对报道内容的评价意见,对栏目的设置,论文的创新性建言献策;三是利用中国计算机自动测量与控制技术协会每年举办全国性测试与故障诊断技术研讨会和国防科技工业试验与测试技术发展战略高层论坛的平台,了解专业领域的发展方向,选择相关的报道题材;四是由同行专家和读者评价论文的创新性、科学性和显示度,并融入年度报道规划中;五是向优秀期刊学习,取人之长,补已之短,把大视角、全方位收集的意见综合起来,对改进编辑部的工作、提高学术期刊的质量至关重要。

通过报道具有前瞻性的论文和选题计划,除提供给读者知识的享受外,还应达到三个导向作用,一是高学术水平的导向,通过刊发高质量、高水平论文,引导读者向虚拟试验技术与综合试验验证,先进总线技术、人工智能故障诊断技术、通用测试与故障诊断、控制技术等专业领域研究的深度方面发展;二是开展学术课题研究方向的导向,引导科技工作在技术研究领域不断创新;三是学术服务的导向,使学术期刊成为科研工作的智囊,起到了开阔视野、了解动态、启迪思路的作用,坚持科技期刊与学科的同步发展,为建设创新型国家和科技成果向生产力转化服务。

由于期刊的学术水平和编辑质量的不断提升,《计算机测量与控制》先后入选中国科技核心期刊,中文核心期刊,500种精品期刊,俄罗斯《文摘杂志》、英国《科学文摘》、美国《剑桥科学文摘》等国内外著名检索机构。在2005年荣获国家“第三届国家期刊奖100种重点期刊”、“读者喜爱的优秀学术期刊”、首都广告业精神文明先进单位、清化大学执行规范优秀奖等荣誉。2010年在中国科学技术信息研究所的评价指标中,《计算机测量与控制》在航空、航天工业科学技术类期刊中总被引频次学科排名第3位,影响因子排名第7位。英国《科学文摘》从2003年至2009年,收录我刊文章3125篇。

三、扩大宣传力度,强化经营意识

期刊成败的基础在于编辑,成败的关键在于市场,期刊社会效益和经济效益是靠市场来实现的,期刊的市场化是大势所趋,是期刊生存发展的必由之路。[1][3]在期刊进入市场过程中,必然要遇到各种困难,只要我们树立正确的办刊理念,按市场化规律运作,就会找到适合本刊的发展之路。

第一,在办刊理念上,要跳出计划经济时代的圈子,克服等、靠、要的思想,树立策划意识,策划是前进的导向标,树立广告意识,广告是提高期刊经济效益的来源之一;树立品牌意识,打出品牌,就奠定了发展基础;树立发展意识,才能做到不断创新;树立经营意识,才能不断提高期刊的管理和经营水平。

第二,期刊是传播知识,技术的园地,但又是一种特殊商品。既要注重传播新技术,为建设创新型国家服务,又要讲投入产出,经营创新是摆在我们面前的一个最大挑战,也是反映我们自主创新能力的重要标志。所以,期刊像产品一样,要进入市场就得加大宣传力度、传播力度,使更多的读者、厂商了解、钟爱自己的刊物,我们主要做法是:

1.以学术交流会为平台,扩大赠阅量。我刊是中国计算机自动测量与控制技术协会主办的刊物,每年要主办全国性学术研讨会1~2次,同时参加全国工业展览会10多次,充分利用这些宣传平台,为会议代表和观众赠阅杂志,只有让更多的专业读者阅读刊物,才能扩大期刊的传播因子和影响力。

2.在内容上扩大信息量,新产品信息。设立“新产品信息”栏目,把国内外开发、经营与本刊专业密切相关厂、所、公司的新成果、新产品即时出来,为从事设计、开发的读者提品信息服务,在读者、商家、编辑之间搭起一座互通信息的桥梁,为新技术、新成果的推广应用提供渠道。

3.开展广告业务,实现双赢。利用《计算机测量与控制》传播力度大,专业读者集中的优势,发展广告业务,争取我协会的会员单位、从事计算机测控行业的制造商做广告,实现杂志社与产品经营的厂商互赢。开展广告业务,提高期刊的质量和发行量是前提,提高期刊的知名度和影响力是基础。

4.利用网络,宣传期刊和厂商的产品。我们在创办的“中华测控网”上,把期刊文章上网供读者阅读,把广告厂商的产品上网供设计师选购,既提高了期刊的信息传播,又宣传了广告客户的企业形象和成果推广。因此,树立良好的服务意识和经营意识,讲诚信服务,才能实现杂志和商家相互依存、共同发展的双赢目的。

《计算机测量与控制》杂志社坚持履行社会责任,在广告业务经营中,做到政治文明、精神文明一起抓,定期公益广告,几年来从未过违法广告,2005年被北京市委宣传部、首都精神文明建设委员会、北京市工商局评为“首都广告行业精神文明先进单位”。

四、执行国家保密法,杜绝泄密文章发表

我刊是背靠航天,面向军工和民用领域,部分文章涉及到武器装备的敏感题材,必须杜绝文章的发表。认真执行《中华人民共和国保守国家秘密法》,我们制定了编辑部保密的规章制度。对一些涉及到军事、武器装备的敏感题材严格进行保密审查,由作者单位提供保密审查证明后才能发表,文章不涉及具体型号、参数和保密的敏感技术,十多年来,我刊常抓不懈,崩紧保密这根神经,没有发表过事件,不断提高保密管理与技术防范水平。

五、成立杂志社,促进期刊可持续发展

期刊要持续、健康的发展,需要与之相适应的体制和机制,体制和机制已成为制约该行业发展的根本性因素。[2]很多期刊挂靠在厂、所,办刊经费由上级拨款,工资、福利由主办单位支付,很多编辑部主任、总编都是上级派来的机关领导干部,没有意识到自己身上责任,较少考虑期刊的经营和发展,不利于发挥期刊编辑人员的积极性和创造性。

国家新闻出版总署出台了《关于进一步推进新闻出版体制改革的指导意见》,期刊作为新闻出版业的重要组成部分,鼓励期刊推进编辑部的转企改制。因此,2008年,我们编辑部报国家新闻出版总署批准,经北京市工商局注册,将《计算机测量与控制》编辑部注册为杂志社,改制成为企业法人单位,实行企业化经营,成为自主经营、独立核算、自负盈亏的企业。明确了经营方针、积极开拓市场,加强成本控制和质量管理,理顺和激活内部管理机制,包括有效的激励机制、灵活的市场机制和高效的用人机制来激发和调动全体员工的积极性和创造性。不断建立和完善各项规章制度和管理办法,做到有章可循,职责明确,使杂志社各项工作走上正规化、规范化的道路。

杂志社成立后,在体制上迈出了重要一步,更有利于期刊的经营和发展,有利于按市场规律独立运作,赋予我们更大的责任和压力,从管理方式上、经营方法上带来新的挑战,既要注重杂志社的效益,又要处理好期刊的质量。通过杂志社运行几年来看,产值比以前提升20%,载文量比以前增加100多篇,保持了期刊的学术评价指标相对稳定。管理水平和市场化经营能力在不断改进和提高,为促进期刊的可持续发展注入了新的活力。

《计算机测量与控制》在发展过程中取得了可喜的成绩,坚持市场化道路,促进了期刊的改革与发展,期刊的社会影响力和传播力不断提升,实现了社会效益和经济效益的同步发展,但与国内优秀期刊相比,还存在一定的差距。我们将进一步创新管理模式,找准期刊的发展定位和市场定位,学习优秀期刊的办刊经验,积极进取,开拓创新,顺势而为,把握机遇,为推进我国的测控技术的创新做出贡献。

参考文献:

[1] 陈玉琴.议学术期刊的可持续发展[J].中国科技期刊研究,2006(17).

测控导论论文范文9

关键词 控制科学与工程 学科建设 自动化

中图分类号:G640 文献标识码:A

0 引言

自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展人的器官功能,极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。因此,自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。

自动化是一门涉及学科较多、应用广泛的综合性科学技术。在我国研究生培养体系中,自动化对应的一级学科“控制科学与工程”下属有七个二级学科:“控制理论与控制工程”、“检测技术与自动装置”、“系统工程”、“模式识别与智能系统”、“导航、制导与控制”、“企业信息化系统与工程”和“生物信息学”。控制科学与工程对相关学科的发展起到了有力的推动作用,并在学科交叉与渗透中表现出突出的活力。例如:它与信息科学和计算机科学的结合开拓了知识工程和智能机器人领域。与社会学、经济学的结合使研究的对象进入到社会系统和经济系统的范畴中。与生物学、医学的结合更有力地推动了生物控制论的发展。同时,相邻学科如计算机、通信、微电子学和认知科学的发展也促进了控制科学与工程的新发展,使控制科学与工程学科所涉及的研究领域不断扩大。

1 我国控制科学与工程学科发展现状

控制科学与工程学科经过几十年的发展,在诸多方面取得了一些重要的进步,按照二级学科分类,主要发展现状归纳如下。

1.1 控制理论与工程

控制理论以动态系统为主要研究对象。20世纪80年代以来,计算机、网络和通信等信息技术的发展为现有的控制理论提供了广泛的应用空间,同时也带来了巨大的挑战,促使控制理论自身的发展,也催生出新的学科增长点。控制理论方面,在鲁棒控制、非线性控制、离散事件动态系统、量子控制等方面都取得了重要进展。鲁棒控制研究内容涉及鲁棒极点配置、鲁棒镇定、鲁棒观测器设计、鲁棒故障诊断等一系列鲁棒控制问题。分布参数控制研究涉及可控性、随机控制、非线性系统、稳定性、最优性、数值求解最优控制及时间延迟问题。离散事件动态系统的研究主要集中在离散事件动态系统的优化理论与方法上,理论成果被成功应用到从机械或半导体制造到电网规划、石油化工等多个行业的实际工程问题。量子控制的研究涉及量子态的制备、最优控制、控制能力、反馈控制、消相干控制、纠缠动力学、动态解耦等多个方面。智能控制方面,在模糊不确定性理论、复杂系统的模糊控制与稳定性分析、神经网络控制、智能优化等方面都有重要贡献。模糊不确定性理论对于主观上的不确定事件,给出了不确定变量的期望值、不确定变量的关键值、不确定事件测度的定义,并将它们应用于机器学习、系统控制和管理等问题。自模糊集合诞生至今,模糊控制作为一种有效的非线性控制方法受到了广泛关注和应用,模糊控制器形式常见的有模糊逻辑控制、模糊PID控制、神经模糊控制、模糊滑膜控制、自适应模糊控制及基于T-S模型的模糊控制等。模糊控制系统的稳定性分析,是模糊控制领域一个持续研究的课题。现有的结果,主要是在前有理论基础上,提出放松稳定性条件,并将模糊控制的概念引入网络控制系统。在神经网络控制方面,主要利用神经网络对非线性系统的逼近能力和特性,与一些控制算法相结合,探讨复杂系统的建模与控制问题。智能优化方面主要是结合模糊推理和神经网络自适应为主的模糊神经控制,并结合智能算法实现对算法的优化。智能机器人技术方面,除了在机构、视觉及传感系统、运动建模、规划与导航等提出一些新的设计和改进的算法外,中国学者在救灾救援机器人、网络环境机器人、医疗机器人、仿生机器人、飞行机器人、仿人机器人、人-机器人交互等方面取得了重要进展。在控制的应用方面,智能控制理论在电力系统调度、发电机励磁控制、风电场功率预测等方面已有初步应用。在多智能体与网络控制方面,研究涉及复杂系统与系统复杂性理论、混合系统与多模态切换、多智能体系统及网络控制。

1.2 模式识别与智能控制

随着20世纪40年代计算机的出现以及50年代人工智能的兴起,人们当然也希望能用计算机来代替或扩展人类的部分脑力劳动。模式识别在20世纪60年代初迅速发展并成为一门新学科。在生物信息学方面,在高通量组学数据的处理、计算基因组学的研究、医学群体遗传学中的生物信息学、蛋白质功能结构与亚细胞定位上、生物分子网络的构建与分析等方面有了重要进展。机器学习与数据挖掘方面,研究涉及提高学习系统泛化能力、样本标记问题、降维与度量学习、数据挖掘、在视频与图像分析方面的应用。脑—机接口就是要实现生物脑与电脑之间的直接对话。基础理论研究与实验研究并重是脑—机接口研究的重要特点。脑—机接口研究是一个全新的领域,许多方面的问题还有待于深入地研究。在医学信息学、分子影像方面,多模态分子影像成像理论方法与关键技术、分子探针与药物研发、分子影像验证与应用是现在的研究热点。

1.3 系统工程

系统工程是实现系统最优化的科学。系统工程的主要任务是根据总体协调的需要,把自然科学和社会科学中的基础思想、理论、策略和方法等从横的方面联系起来,应用现代数学和电子计算机等工具,对系统的构成要素、组织结构、信息交换和自动控制等功能进行分析研究,借以达到最优化设计,最优控制和最优管理的目标。在工业过程建模方面,研究主要涉及过程建模方法与应用及面向高端应用的工业建模技术与软件。在生产调度优化方面,随着经济全球化进程的加快和计算机技术的提升,结合实际生产背景的生产调度问题优化理论与方法成为自动化学科的研究热点。公共安全应急管理决策的研究主要集中在公共安全应急决策的理论、方法和技术上。在信息服务的研究上,在服务组合、服务计算环境、服务部署与调度、服务计算模式/模型、数据集成等关键问题上都有了较大的进展。智能交通系统是解决目前城市交通拥堵、气体和噪声污染的主要途径,目前主要的研究领域集中在先进交通分配和出行诱导技术、城市高速路与普通路网集成交通控制、交通分配与交通控制一体化研究以及交通信息获取与服务系统的研制。

1.4 导航、制导与控制

导航、制导与控制学科一直突出为国防、航天服务的特色,注重理论与工程实际的结合,重视高素质人才的培养,建立起一支梯队结构合理、学术方向稳定、能打“硬仗”的科研队伍。半个世纪里,导航、制导与控制学科先后开辟出导航技术、飞行控制、精确制导等研究方向。在导航技术方面,研究涉及卫星导航、惯性导航及惯性基组合导航。在飞行控制方面,国内飞行控制研究领域取得了丰富的研究成果,在飞行控制理论的改进和完善、先进飞行控制技术的研究与探索以及飞行控制技术在航空器、航天器和临近空间飞行器的应用方面都取得了长足的进展。在精确制导技术方面,研究的主要内容包括高精度导引控制技术和精确探测技术。高精度导引控制技术主要体现在制导控制规律的设计方面,而精确探测技术主要体现在各类导引系统探测技术的发展史上。

1.5 检测技术与自动化装置

检测技术与自动化装置是将自动化、电子、计算机、控制工程、信息处理、机械等多种学科、多种技术融合为一体并综合运用的复合技术,广泛应用于交通、电力、冶金、化工、建材等各领域自动化装备及生产自动化过程。检测技术与自动化装置的研究与应用,不仅具有重要的理论意义,符合当前及今后相当长时期内我国科技发展的战略,而且紧密结合国民经济的实际情况,对促进企业技术进步、传统工业技术改造和铁路技术装备的现代化有着重要的意义。在检测技术上,超导材料、稀土功能材料等功能材料新领域,功能陶瓷材料的研究开发取得了显著进展,在低烧磁料和贱金属电极上形成了自己的特色并实现了产业化。在动态系统的故障诊断技术方面,研究涉及基于模型的故障诊断技术及基于数据的故障诊断方法。

2 我国控制科学与工程学科发展趋势与展望

2.1 人才的培养和支持

由于我国控制科学与工程专业的毕业生长期以来供不应求,目前,设置该专业的院校逐渐递增。要注重培养学生的动手能力,多和实践结合,走出应试教育的桎梏。需要有人才成长的土壤,尽可能为科研人员提供良好的科研条件。需要加大国内外交流,提供交流的机会。总之,需要为人才的培养创造全方位立体的支持环境。

2.2 加大基础理论投入

我国自动化学科的发展的劣势主要是基础理论投入不足,要想改进这一点,需要从国家层次上进行引导,制定相关政策,鼓励科研院所和高校加大基础理论研究,经济允许的情况下加大资金投入,协调各个科研机构,发挥各单位优势,争取在基础理论上取得重大突破。

3 结束语

数代人的持续努力,使我国的经济保持高速增长的态势。一个国家的发达程度往往和科技水平成正比,科技会促进社会经济的发展,而经济的发展又会对科技发展提供支持。随着经济的发展,我国对自动化学科的研究将更多的转向基础理论的研究和新兴交叉方向的研究。也正是以此作为突破口,我国才更有可能在21世纪达到并且引领世界先进水平,成为自动化科技强国。

注:黑龙江省学位与研究生教育教学改革研究项目——自动化领域研究生培养质量保证体系研究与实践资助;哈尔滨工程大学2012年教育教学改革研究项目——自动化特色专业建设的探索与实践

测控导论论文范文10

关键词:矿井测量;测量精度;控制;优化

我国有着非常丰富的矿产资源。特别是在现代科学技术快速发展的背景之下,采矿行业所取得的发展成效是非常确切的。现阶段的矿井采矿条件逐步凸显出高地压、大采深以及长走向的特点。为了能够优化采矿技术方案,就必须做好矿井测量方面的工作。矿井测量包括地面测量以及井下工作面测量这两个部分,所得到的测量信息能够为采矿作业服务,同时也是安全生产的重要保障。若矿井测量中所得到的数据不准确,精度不可靠,则势必会造成误导,影响煤矿井下作业的决策。故而,在矿井测量中,做好对测量精度的控制与优化工作是非常重要的,值得引起重视。

1 矿井测量中测量精度的控制措施

在矿井井下工作面中,所涉及到的工作环境包括现场观测、数据记录、数据计算以及数据信息标定等在内。各个环节中对测量精度的控制要点有所不同,具体概括如下。

1.1 观测环节控制要点

在本环节中,为了实现对测量精度的有效控制,要求重点关注以下四个方面的问题:

(1)悬挂垂球的线绳需要注意是否自然下垂,同时安排专人对垂球点位与实际点位的偏差情况进行严格控制。

(2)在矿井测量的过程当中,仪器可能受到震动作用力或其他因素的影响而发生气泡偏离的问题,工作人员必须对该问题进行详细观测,以避免观测数据出现误差。

(3)本环节中前视工作人员在钢尺拉边中需要对记录数据进行详细核对,以免出现数据错报的问题。

(4)观测者需要对测量仪器的安置、照准、以及读数进行严格控制,以免出现累积性粗差。

1.2 记录环节控制要点

在本环节中,为了实现对测量精度的有效控制,要求重点关注以下四个方面的问题:

(1)观测者需要确保所报数据的准确性与清晰,记录员需要确保数据回读的准确性,并在观测作业完成后对观测数据进行全面校核。

(2)记录数据应当遵循相应的规范与要求,确保格式的准确性与内容的完整性。

(3)需要准确记录仪器高以及前视点高数据,避免两项数据记反。

(4)在矿井井下工作面所获得的资料是通过记录的方式带到地面的,因此,要求记录人员耐心、认真,力求在现场发现问题并加以改正,确保数据准确无误。

1.3 计算环节控制要点

在本环节中,为了实现对测量精度的有效控制,要求重点关注以下两个方面的问题:

(1)避免因编号混乱而导致起算数据错误的问题。

(2)为了避免在现场计算标定结果中缺少人员核算或工作人员核算不认真的问题,要求安排两人独立查阅抄录起算数据,相互交换数据进行核对,杜绝同一地点使用相同点号码。若测点受其他因素影响而遭到破坏,需要重新布设新观测点,并在编号上与原测点相区分。

1.4 标定环节控制要点

在本环节中,为了实现对测量精度的有效控制,要求重点关注以下两个方面的问题:

(1)在矿井测量的过程当中标定环节可能出现中心线位置错误的问题,为了避免该问题的发生,要求井下工作面测量人员明确巷道中心位置,并以口头形式通知施工单位,以书面的形式标注巷道偏中心面向工作面的距离,特别是在相向贯通巷道时需要特别注意。

(2)在使用经纬仪对倾斜巷道腰线进行标定的过程当中必须充分考虑到伪倾角对测量数据的影响,尽可能的减少伪倾角对标定腰线数据的干扰。

2 矿井测量中测量精度的优化实例

在接到井下矿井测量任务后,为了最大限度的保障测量数据的精确性与可靠性,首先对井下工作面进行了认真勘察,对施测方案进行了编制,明确了井下测量线路。本工程中,井下工作面共设置30个观测点,施测方案中对所使用的仪器类型、测量方法以及允许测量误差进行了详细规定,同时对误差数据进行了预计。预计误差方面,水平方向允许误差为±46.2cm,垂直方向允许误差为±14.0cm。由于两个方向的预计误差均接近极限值,因此井下测量工作人员必须对整个设计方案有一个全面的了解,实测过程中严格落实控制措施,由专人负责完成贯通测量任务。

(1)常规意义上井下工作面进行观测中所使用的经纬仪导线测量方法需要耗费大量的时间与人力,且观测精度并不十分理想。因此,在本工程中井下工作面内选择近井点1952#以及1680#分别面向西二风井以及副井设置光电测距支导线,根据地面一级导线要求进行实测,同时采用T2型经纬仪,共设置四个测回侧角,使用RED mini测距仪两个测回对边长进行观测,垂直角测量同样使用两个测回。地面导线施测中按照一级导线要求进行限差控制,边长采用往返测量方式,同时对温度以及气压参数进行实测。

(2)在井下测量过程当中,传统意义上的几何测量方法的操作步骤非常复杂,精度水平相对较低的,并会对竖井提升工作产生影响。为了改进这一问题,优化井下测量工作效率,本工程中在竖井定向环节中采用单垂线投点与陀螺仪定向相结合的方式,遵循规程程序进行观测作业,在地面近井点共测定三个测回仪器常数,同时于井下定向边观测两个测回升井,于近井点观测三个测回。投点环节中采用单垂线稳定投点的方式,井下工作面与地面分别设置一观测组同时进行观测作业。

3 结束语

测量工作在矿产资源的开采中起着非常重要的作用。开采作业的安全性、合理性、科学性以及可靠性,都需要测量工作来提供数据。测量数据的精度越高,依据数据所设计的方案也就越科学、合理、可靠。从这一角度上来说,在矿井测量工作当中不断对测量精度进行控制与优化,能够为矿产资源的开采提供更加全面与可靠的服务。

参考文献

[1]闫勇,刘增平,党红蔻,等.Auto CAD图形配合矿井测量施工的新方法[A].2009年全国矿山测量新技术学术会议论文集[C].2009:28-29.

[2]王永志.全站仪三架法导线测量及其在生产矿井测量中的应用[A].第三届全国煤炭工业生产一线青年技术创新论坛论文集[C].2008:535-537.

[3]付强,张微,刘文宝,等.全站仪在井下的使用给矿井测量与制图工作带来的几点思考[J].科技致富向导,2012(2):302.

测控导论论文范文11

关键词:GPS系统,测量技术,公路建设,应用

 

一、GPS 系统的简要介绍

(一)含义及组成

GPS 全球定位系统由空间卫星群和地面监控系统两大部分组成,除此之外,测量用户还应有卫星接收设备。

1、空间卫星群

GPS 的空间卫星群由24 颗高约20 万公里的GPS 卫星群组成,并均匀分布在6 个轨道面上,各平面之间交角为60 度,轨道和地球赤道的倾角为55 度,卫星的轨道运行周期为11 小时58 分,这样可以保证在任何时间和任何地点地平线以上可以接收4 到11 颗GPS卫星发送出的信号。

2、GPS的地面控制系统

GPS 的地面控制系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。主控站的作用是根据各监控站对GPS 的观测数据计算卫星的星历和卫星钟的改正参数等并将这些数据通过注入站注入到卫星中去;同时还对卫星进行控制,向卫星指令,调度备用卫星等。监控站的作用是接收卫星信号,监测卫星工作状态。注入站的作用是将主控站计算的数据注入到卫星中去。GPS 地面控制系统主要设立在大西洋、印度洋、太平洋和美国本土。

3、GPS的用户部分

GPS 用户部分由GPS 接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机、气象仪器等组成,其作用是接收GPS 卫星发出的信号,利用信号进行导航定位等。

(二)GPS 测量的技术特点

相对于常规的测量方法来讲,GPS 测量有以下特点:

1、测站之间无需通视

测站间相互通视一直是测量学的难题。GPS 这一特点,使得选点更加灵活方便。但测站上空必须开阔,以使接收GPS 卫星信号不受干扰。

2、定位精度高

一般双频GPS 接收机基线解精度为5mm+1ppm,而红外仪标称精度为5mm+5ppm,GPS 测量精度与红外仪相当,但随着距离的增长,GPS 测量优越性愈加突出。

3、观测时间短

小于20 公里的短基线上,快速相对定位一般只需5 分钟观测时间即可。

4、提供三维坐标

GPS 测量在精确测定观测站平面位置的同时,可以精确测定观测站的大地高程。

5、操作简便

GPS 测量的自动化程度很高。在观测中测量员的主要任务是安装并开关仪器、量取仪器高和监视仪器的工作状态,而其它观测工作如卫星的捕获,跟踪观测等均由仪器自动完成。论文参考,GPS系统。

6、全天候作业

GPS 观测可在任何地点,任何时间连续地进行,一般不受天气状况的影响。

二、GPS 系统在公路工程测量中的应用

公路路线一般处在一条带状走廊内。其平面控制测量往往采用导线形式,这包括附合导线、闭合导线、结点导线等导线网形式。对于重要构造物如大桥、特大桥、长大隧道等,也有布设成三角网、线形锁等形式。

(一)常规测量方法的缺陷

1、规范对附合导线长、闭合导线长及结点导线间长度等有严格规定,一般对于高等级公路均要求达到一级导线要求。这样,导线附合或闭合长度最长不得超过10公里,结点导线结点间距不能超过附合导线长度的0.7 倍。这种要求一般在实际作业中难以达到,往往出现超规范作业。

2、搜集到的用于路线测量控制的起算点间一般很难保证为同一测量系统,往往国测、军测、城市控制点混杂一起,这就存在系统间的兼容性问题,如果用不兼容的起算点,势必影响测量质量。

3、国家大地点破坏严重,影响测量作业。由于国家基础控制点,大多为五六十年代完成,经过30 多年,有些点由于经济建设的需要被破坏,有些点则由于人们缺乏知识遭人为破坏。在这些地区进行路线测量作业,往往在50 公里以上均找不到导线的联测点。这样路线控制测量的质量得不到保证。

4、地面通视困难往往影响常规测量的实施。一般路线的控制点要求布设在距路线的300 米范围内。由于通视的原因,这一条件难以满足,甚至在大范围密林、密灌及青纱帐地区,根本无法实施常规控制测量。利用GPS 测量能克服上述列举的缺陷,并提高作业的效率,减轻劳动强度,保证了高等级公路测设质量。

(二)GPS 测量的实际应用

现以一实际施工为例,该市公路工程全线长约60 km,所处地形为重丘区,路线设计为6 车道。论文参考,GPS系统。论文参考,GPS系统。该段有11 个各种系统的平面控制点,找到了7 个,其中有4 个被破坏,破坏中有2 个是国家Ⅱ等点。在已找出的7 个控制点中,国家测绘局系统Ⅰ等点1 个,Ⅲ等点1 个;城市测量系统点2 个;总参军控点3 个。这些平面控制点分属不同测量系统,且等级不同。为提高该公路路段测设质量,决定在国家测绘系统基础进行控制点的加密。加密的控制点布设方案是:沿公路路线每10km 布设一对点,该对点相距约1km,且应通视良好。这样,该段共设了6 对GPS 加密点,加密点的精度要达到四等控制网的要求。论文参考,GPS系统。该四等网采用4 台Trimble se400 单频接收机作业。该机的标称精度10mm+2ppm。四等网的观测时间为90min。数据采样间隔为15s。通过平差处理,该四等网最弱点位中误差为4.11cm,平均点位中误差3.18cm,最弱边相对中误差1/27669,平均边长相对中误差1/453578。整个四等网作业仅花4d 时间。其效率较常规测量手段至少提高3 倍。经过平差处理,网中最弱点点位中误差为4.13cm,最弱边相对中误差为1/12.5 万。控制网的各项指标达到甚至超过国家四等网的技术要求。近600km 的GPS 控制网,仅用两个外业组,10 个作业员,7 台GPS 接收机,约20d 的作业时间。论文参考,GPS系统。若采用常规测量方法在相同人手的情况下,至少需要三个月的时间才能完成。论文参考,GPS系统。

三、GPS在公路工程的控制测量上的发展前景

公路工程的测量主要应用了GPS 的两大功能:静态功能和动态功能。静态功能是通过接收到的卫星信息,确定地面某点的三维坐标;动态功能是通过卫星系统,把已知的三维坐标点位,实地放样地面上。通过以上对GPS 测量的应用事例的探讨,可以看出GPS 在公路工程的控制测量上具有很大的发展前景。

1、GPS 作业有着极高的精度。它的作业不受环境和距离限制,非常适合于地形条件困难地区、局部重点工程地区等。

2、GPS 测量可以大大提高工作及成果质量。它不受人为因素的影响。整个作业过程全由微电子技术、计算机技术控制,自动记录、自动数据预处理、自动平差计算。

3、GPSRTK 技术将彻底改变公路测量模式。RTK能实时地得出所在位置的空间三维坐标。这种技术非常适合路线、桥、隧勘察。它可以直接进行实地实时放样、中桩测量、点位测量等。

4、GPS 测量可以极大地降低劳动作业强度,减少野外砍伐工作量,提高作业效率。一般GPS 测量作业效率为常规测量方法的3 倍以上。

5、GPS 高精度高程测量同高精度的平面测量一样,是GPS 测量应用的重要领域。特别是在当前高等级公路逐渐向山岭重丘区发展的形势下,往往由于这些地区地形条件的限制,实施常规的几何水准测量有困难,GPS 高程测量无疑是一种有效的手段。

参考文献:

[1]姜卫平,叶世榕,刘经南.GPS形变监测网基线处理中系统误差分析[J].武汉大学学报(信息科学版),2001,26(3):1962199.

[2]JTJ066298,全球定位系统城市测量技术规程[S].

[3]CH2001292,全球定位系统(GPS)测量规范[S].

[4]邱斌,朱建军.全球定位系统高程转换的RCR算法[J].测绘通报,2004,(7):16218.

[5]成国辉,许曦.一种GPS过河水准新方法的试验[J].测绘通报,2004,(6):62264.

[6]廖超明,叶达忠,邱宏华,等.利用GPS测高技术建立水利工程高程控制网[J].测绘通报,2004,(2):37239.

[7]张志勇.双基准站RTK检测及精度分析[J].测绘通报,2004,(7):19222.

[8]姚欢炯.RTK高差、水准高差组成混合网代替四等水准可行性的分析和研究[J].大坝与安全,2004,(S0):14-16.

测控导论论文范文12

关键词:规范;桥轴线;相对中误差;误差传播定律

Abstract: The specification provides for only specific long bridge construction bridge axis relative error limits, no way to limit the difference for intermediate values ​​of the long bridge reference use the formula estimates Bridge axis relative error tolerance analysisand draw conclusions.Key words: specification; bridge axis; relative error; law of error propagation

中图分类号:V221+.5 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

0、引言

在桥梁勘察设计、施工、监理工程中,根据我们建立的桥梁平面控制网,桥轴线的相对中误差限值,我们根据现行《公路桥涵施工技术规范》JTG TF50-2011进行控制。规范中只规定了特定桥长200m、500m、800m、1500m、2000m的相对中误差限值,对于这些桥长的中间值桥长限值无具体规范明细参考。根据多年来工程经验,认为桥轴线相对中误差(ms/S)应根据具体的桥长和跨数来决定。用公式推导估算桥轴线相对中误差限值,解决中间值桥长相对中误差限值无从参考问题,比较有针对性和具体的参考价值。

1、所用公式的推导

根据规范中预制梁板安装的限差要求来推导公式:梁板安装的限差为±10mm(用D表示平面位置)。

假设安装的测量限差为施工安装限差的一半,即为±5mm。平面控制测量的中误差取施工测量限差的1/即每跨5/=±3.5mm,这是每跨的测量中误差。

根据误差传播定律,一座桥N跨。桥轴线的测量中误差m =±D/2/2.整理后m=±D/8,即为该桥在桥轴线上的测距中误差。

它与桥长(用S表示)的比值即m /S即为桥轴线相对中误差。如果所布控的控制点在桥轴线两侧(桥台外侧附近)。这条边的ms/S的精度均高于推算值。

2、推出公式的理论证明

梁板安装的误差属于偶然误差范围,安装的总误差=施工误差+测量误差。

偶然误差应符合误差传播定律。设梁板安装的总误差为M总。施工误差为m施,测量误差为m测。

则有M总2=m测2+m施2。m施=√(M总2- m测2),以一跨为例m施=√(102- 3.52)=9.36≈9.4。

施工误差占总误差的比例为94%。根据李青岳的《工程测量学》中关于测量误差与施工误差的关系中的有关论述:“当测量误差仅占总误差的10%时测量误差的影响通常可以忽略不计”。从以上推导可以看出测量误差仅占总误差还不到10%,因此桥轴线相对中误差的推导公式是可以大胆使用的。

3、推导公式的结论与应用

我们已用此推导公式估算过多座桥轴线的相对中误差,以此为最低限值来参考,做控制网布控桥轴线时精度均大于此值,都能满足施工的精度要求。

公式整理后桥轴线边长中误差为: ms=(D/2.83)*√n。其中D为梁板安装误差,n为桥梁跨数,S为桥梁全长,桥轴线边长相对中误差= ms /S

现将用此公式推算的由100m-2000m的桥轴线中误差估算一览表供大家参考。

桥轴线中误差估算一览表:

参考文献:

【1】: 《公路桥涵施工技术规范》JTG TF50-2011。