摘要:GPS衛(wèi)星定位技術(shù)是目前最理想的空間定位技術(shù)之一。通過(guò)對(duì)以往GPS差分?jǐn)?shù)據(jù)獲取方式的總結(jié),提出基于GPRS通訊技術(shù)應(yīng)用于GPS差分?jǐn)?shù)據(jù)獲取的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。通過(guò)長(zhǎng)期使用南方GPS-S82GPS接收機(jī)的GPRS無(wú)線通訊技術(shù)與原有GPS差分系統(tǒng)應(yīng)用模式的對(duì)比,得出GPRS在GPS測(cè)量中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)所在。
關(guān)鍵詞:GPRS技術(shù);GPS測(cè)量;RTK技術(shù);GPS差分定位技術(shù)
一、 引言
全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem-GPS)是美國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始研制,歷時(shí)20年,耗資200億美元,于1994年全面建成,具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。經(jīng)近10年我國(guó)測(cè)繪等部門的使用表明,GPS以全天候、高精度、自動(dòng)化、高效益等顯著特點(diǎn),贏得廣大測(cè)繪工作者的信賴,并成功地應(yīng)用于大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、運(yùn)載工具導(dǎo)航和管制、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、工程變形監(jiān)測(cè)、資源勘察、地球動(dòng)力學(xué)等多種學(xué)科,從而給測(cè)繪領(lǐng)域帶來(lái)一場(chǎng)深刻的技術(shù)革命。
GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)相對(duì)定位技術(shù)即平時(shí)所說(shuō)的RTK(RealTimeKinematic)技術(shù),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于城市工程測(cè)量、土地測(cè)量和航空攝影測(cè)量等領(lǐng)域,由于其能實(shí)時(shí)求解出待定點(diǎn)的坐標(biāo),與GPS靜態(tài)測(cè)量—數(shù)據(jù)后處理定位方式相比,RTK技術(shù)給測(cè)量工作帶來(lái)了很大的便利。實(shí)現(xiàn)RTK作業(yè)的關(guān)鍵在于基準(zhǔn)站能夠把其采集到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地傳送給所有的移動(dòng)站,F(xiàn)在通行的手段是利用無(wú)線電臺(tái)來(lái)傳輸,少數(shù)還使用GSM手機(jī)通信,但這兩種手段都存在一些缺陷,電臺(tái)高頻信號(hào)近乎直線傳播,衍射能力差,即使基準(zhǔn)站架設(shè)于高處,仍然存在許多死角;功率有限,傳輸距離短,特別在城區(qū)遮擋干擾嚴(yán)重時(shí),只能傳輸兩公里左右,因而不能大范圍地共用基準(zhǔn)站;需要電臺(tái)、電瓶、發(fā)射天線等,設(shè)備繁瑣沉重、易損壞,給作業(yè)帶來(lái)很多不便。GSM手機(jī)傳輸信號(hào)設(shè)備簡(jiǎn)單,但費(fèi)用高、速度慢,一般不能一對(duì)多,實(shí)際應(yīng)用存在障礙。而采用GPRS技術(shù)可以很好地解決上述問(wèn)題,特別是在城市測(cè)量中,更能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),給測(cè)量帶來(lái)很大便利和效率,下面就闡述在這方面理論技術(shù)和應(yīng)用情況。在這之前我們先來(lái)闡述一下GPRS的概念。
GPRS(GeneralPacketRadioService,通用分組無(wú)線電業(yè)務(wù))是采用分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)腉SM核心網(wǎng)的增強(qiáng)。GPRS應(yīng)用了高速分組數(shù)據(jù)技術(shù),它的主要?jiǎng)?chuàng)新是基于分組的方式,將傳輸速度從目前的9.6kbps提高到170kbps。GPRS具有實(shí)時(shí)在線、延遲短、性能穩(wěn)定、傳輸速率高、覆蓋率高、資費(fèi)低廉等特點(diǎn)。
二、 GPSRTK系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理
GPSRTK系統(tǒng)是由一個(gè)基準(zhǔn)站和若干個(gè)移動(dòng)站組成。下面我以南方公司的GPSRTK系統(tǒng)來(lái)闡述其工作原理。測(cè)量GPS都需要高精度的定位坐標(biāo),而在GPS衛(wèi)星定位的自身精度達(dá)不到要求的情況下,大家都采用差分GPS定位技術(shù)來(lái)滿足需要。差分GPS定位技術(shù)是將一臺(tái)GPS接收機(jī)安置在基準(zhǔn)站上進(jìn)行觀測(cè),根據(jù)基準(zhǔn)站已知的精密坐標(biāo),計(jì)算出基準(zhǔn)站到衛(wèi)星距離參數(shù)的改正數(shù),并由基準(zhǔn)站實(shí)時(shí)地將這一改正數(shù)發(fā)送出去,GPS移動(dòng)站接收機(jī)在進(jìn)行GPS觀測(cè)的同時(shí),也接收到基準(zhǔn)站的改正數(shù),并對(duì)其定位結(jié)果進(jìn)行改正,從而提高定位精度。
GPS移動(dòng)站的GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)終端是通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)登錄到具有靜態(tài)IP地址的網(wǎng)關(guān)服務(wù)器,GPS基準(zhǔn)站主機(jī)與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的RS-232串口相連,基準(zhǔn)站的坐標(biāo)已知,實(shí)時(shí)不斷地向基站服務(wù)器輸出標(biāo)準(zhǔn)格式的差分校正數(shù)據(jù),系統(tǒng)管理軟件從基站服務(wù)器讀出差分校正數(shù)據(jù),通過(guò)Internet和GPRS網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)發(fā)送到已登錄到基站服務(wù)器的移動(dòng)站數(shù)據(jù)終端,數(shù)據(jù)終端把接收到的差分校正數(shù)據(jù)傳遞給移動(dòng)站主機(jī),移動(dòng)站通過(guò)計(jì)算進(jìn)行實(shí)時(shí)精確定位。在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中根據(jù)不同的實(shí)際情況會(huì)采用多種工作模式,像南方公司的GPRSRTK系統(tǒng)就有兩種工作模式,它是把功能模塊化了,實(shí)現(xiàn)多種組合,在實(shí)際測(cè)量中帶來(lái)更多的方
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