GNSS-RTK 技术下悬索桥动态变形监测方法研究

李 志，张雪芳

（1.长江科学院，湖北 武汉 430010；2.中国建筑科学研究院有限公司，北京 100013）

0 引言

桥梁在服役过程中，由于材料老化、腐蚀等问题导致结构产生内部损伤，同时在风荷载、交通荷载及地震荷载等因素影响下，这些损伤会不断积累加剧，使桥梁结构性能在服役过程中不断退化。因此，为保障桥梁的安全与稳定，亟需采用合理有效的技术手段对在役桥梁进行实时动态监测［1-4］，准确反映桥梁在复杂动态荷载作用下振动响应，以预防和避免桥梁事故的发生。

1 基于 GNSS-RTK 的桥梁动态变形监测原理

目前 GNSS-RTK 技术已在大型土木工程结构健康监测领域得到了广泛应用［5-7］。基于 GNSS-RTK 技术的桥梁动态变形监测可以实现桥梁结构的全天候实时监测，获取结构动态响应信息，降低监测成本并大大提高结构监测效率，从而为桥梁结构的安全评估提供更有利的数据支撑［8-10］。尽管在监测过程中，RTK 技术可以有效消除或抑制相对论效应误差、卫星时钟误差、接收机时钟、大气折射误差及卫星星历误差的影响，但对多路径误差的抑制作用不大。因此，本文在 GNSSRTK 监测技术基础上，提出 WPD-EEMD 联合滤波方法，并结合 MAF 方法对监测数据进行处理，以削弱多路径误差以及其他随机误差对监测结果的影响。

1.1 WPD 降噪方法

小波包阈值降噪方法是将原始信号进行小波包分解并计算其阈值，而后获取得到小波包分解后的各层小波包系数。将各层小波包系数的模值与计算出来的阈值进行比较，舍弃低于阈值的小波包系数，将其余高于阈值的小波包系数进行重构，最终得到滤除信号。……