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。通過對以往GPS差分數(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差分數(shù)據(jù)獲取的技術(shù)優(yōu)勢。通過長期使用南方GPS-S82GPS接收機的GPRS無線通訊技術(shù)與原有GPS差分系統(tǒng)應(yīng)用模式的對比,得出GPRS在GPS測量中應(yīng)用的優(yōu)勢所在。
關(guān)鍵詞:GPRS技術(shù);GPS測量;RTK技術(shù);GPS差分定位技術(shù)
一、 引言
全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem-GPS)是美國從20世紀70年代開始研制,歷時20年,耗資200億美元,于1994年全面建成,具有在海、陸、空進行全方位實時三維導(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年我國測繪等部門的使用表明,GPS以全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點,贏得廣大測繪工作者的信賴,并成功地應(yīng)用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、運載工具導(dǎo)航和管制、地殼運動監(jiān)測、工程變形監(jiān)測、資源勘察、地球動力學(xué)等多種學(xué)科,從而給測繪領(lǐng)域帶來一場深刻的技術(shù)革命。
GPS實時動態(tài)相對定位技術(shù)即平時所說的RTK(RealTimeKinematic)技術(shù),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于城市工程測量、土地測量和航空攝影測量等領(lǐng)域,由于其能實時求解出待定點的坐標,與GPS靜態(tài)測量—數(shù)據(jù)后處理定位方式相比,RTK技術(shù)給測量工作帶來了很大的便利。實現(xiàn)RTK作業(yè)的關(guān)鍵在于基準站能夠把其采集到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)實時地傳送給所有的移動站。現(xiàn)在通行的手段是利用無線電臺來傳輸,少數(shù)還使用GSM手機通信,但這兩種手段都存在一些缺陷,電臺高頻信號近乎直線傳播,衍射能力差,即使基準站架設(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)遮擋干擾嚴重時,只能傳輸兩公里左右,因而不能大范圍地共用基準站;需要電臺、電瓶、發(fā)射天線等,設(shè)備繁瑣沉重、易損壞,給作業(yè)帶來很多不便。GSM手機傳輸信號設(shè)備簡單,但費用高、速度慢,一般不能一對多,實際應(yīng)用存在障礙。而采用GPRS技術(shù)可以很好地解決上述問題,特別是在城市測量中,更能發(fā)揮其優(yōu)勢,給測量帶來很大便利和效率,下面就闡述在這方面理論技術(shù)和應(yīng)用情況。在這之前我們先來闡述一下GPRS的概念。
GPRS(GeneralPacketRadioService,通用分組無線電業(yè)務(wù))是采用分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)腉SM核心網(wǎng)的增強。GPRS應(yīng)用了高速分組數(shù)據(jù)技術(shù),它的主要創(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具有實時在線、延遲短、性能穩(wěn)定、傳輸速率高、覆蓋率高、資費低廉等特點。
二、 GPSRTK系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理
GPSRTK系統(tǒng)是由一個基準站和若干個移動站組成。下面我以南方公司的GPSRTK系統(tǒng)來闡述其工作原理。測量GPS都需要高精度的定位坐標,而在GPS衛(wèi)星定位的自身精度達不到要求的情況下,大家都采用差分GPS定位技術(shù)來滿足需要。差分GPS定位技術(shù)是將一臺GPS接收機安置在基準站上進行觀測,根據(jù)基準站已知的精密坐標,計算出基準站到衛(wèi)星距離參數(shù)的改正數(shù),并由基準站實時地將這一改正數(shù)發(fā)送出去,GPS移動站接收機在進行GPS觀測的同時,也接收到基準站的改正數(shù),并對其定位結(jié)果進行改正,從而提高定位精度。
GPS移動站的GPRS無線數(shù)據(jù)終端是通過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基準站主機與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的RS-232串口相連,基準站的坐標已知,實時不斷地向基站服務(wù)器輸出標準格式的差分校正數(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)傳遞給移動站主機,移動站通過計算進行實時精確定位。在實際的應(yīng)用當(dāng)中根據(jù)不同的實際情況會采用多種工作模式,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,實現(xiàn)多種組合,在實際測量中帶來更多的方
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