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本文针对基于GPS定位技术的自动监控系统进行设计和开发,实现GPS定位技术在铺排船、挖泥船等不同类型工程船舶监控系统中的应用,提高了工程船舶施工精度,更提高了工程船舶在进行航道治理及疏浚施工的自动化程度,最终达到了自动监控系统在工程船舶应用中监、控一体化的目标。首先,本文回顾工程船舶监控技术的发展趋势和国内外研究现状,并主要针对应用于监控系统的GPS定位技术的发展历史和研究现状进行阐述,从而指出我国基于GPS定位技术的工程船舶自动监控系统的缺点与不足,由此针对以上问题提出本文研究目标及内容。其次,本文对GPS定位技术进行介绍,包括GPS定位系统的结构组成及其定位原理,GPS坐标系统的分类及其之间转换关系等。基于这些理论基础,对基于GPS定位技术的监控系统的若干关键技术进行系统的分析与比较,并结合本文监控对象的特点,提出本监控系统采用的精度较高的GPS定位模式,即“1+2”动态差分模式;此外,由于工程船舶施工定位要求结果为地方坐标系下的平面坐标,需要对GPS信息进行一系列的坐标转换,因此本文给出定位数据坐标转换的转换算法,重点建立各步骤坐标转换数学模型,并且根据施工对象的不同特性,分析比较了两种三维坐标信息获取及处理方式的优缺点,继而确定本文所设计的GPS平面坐标定位信息与测深仪联合测定三维坐标信息方案。最后,结合实际工程项目和实验室预研项目,分别实现GPS定位技术在铺排船自动监控系统中的应用、实现基于GPS定位技术在绞吸式挖泥船三维信息监控系统的设计与开发,从不同角度体现了本文所设计的GPS定位模块在工程船舶监控系统中应用的灵活性和不可或缺的重要性。本文以Visual Basic 6.0为开发自动监控系统的软件环境,采用Visual C++6.0完成GPS定位功能模块并封装为DLL文件,实现不同工程船种的监控系统均可灵活调用GPS定位模块的功能,并与监控系统融合为一个整体,克服了当今市场上GPS定位功能不可被监控系统调用、融合的缺陷。