期刊发表市政工程测量中应用GPS RTK的新模式

期刊目录网应用电子技术论文发表2015-06-17 15:40关注(1)

　　这篇论文发表了市政工程测量中应用GPS RTK的新模式，文章首先对GPS RTK中存在很多实际应用的障碍，为了提高工作效率使用GPRS通信方式，这种系统的构成是什么呢?以及有什么样的工作原理，论文还从实际应用效果和应用模式上进行了比较，随着GPRS系统的不断完善，以后还会发展越来越好。

　　摘 要：文中分析了当前GPS RTK在城市测量中应用的现状及存在的缺点，提出了利用GPRS无线通信技术传输差分信号的技术方法，通过实际应用效果并与原有应用模式的对比，说明了GPRS在城市GPS RTK测量中应用的优势。

　　关键词：期刊发表,市政工程,测量,GPS测量,RTK

　　一、引言

　　GPS(全球定位系统)实时动态相对定位RTK技术(Real Time Kinematic)，现已广泛应用于城市工程测量、土地测量和航空摄影测量等领域，给测量带来了很大的便利。现在通行的手段是利用无线电台来传输，少数还使用GSM手机通信，但这两种手段都存在一些缺陷，电台高频信号近乎直线传播，绕射能力差，即使基准站架设于高处，仍然存在许多死角;功率有限，传输距离短，特别在城区遮挡干扰严重时，只能传输两公里左右，因而不能大范围的共用基准站;需要电台、电瓶、发射天线等，设备繁琐沉重、易损坏，给作业带来很多不便。GSM手机传输信号设备简单，但费用高、速度慢，一般不能一对多，实际应用存在障碍。

　　GPRS是通用分组无线业务的简称，能够提供更高的数据传输速率，实现了GSM系统的运营商从2G系统到2.5G系统的平滑过渡。使用GPRS通信方式代替通常使用的电台或手机传输差分数据方式，能比较好地克服其存在的诸多缺陷，大幅度提高工作效率。

　　二、系统构成及工作原理

　　1、系统的构成

　　GPS RTK系统是由一个基准站和若干个移动站组成。基准站由GPS天线、主机、GPRS网关服务器及系统管理软件、电源等组成，移动站由GPS天线、主机、电池、GPRS无线数据终端(WDT)组成。

　　2、差分GPS定位原理

　　差分GPS定位技术是将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测，根据基准站已知的精密坐标，计算出基准站到卫星距离的改正数，并由基准站实时地将这一改正数发送出去，GPS移动站接收机在进行GPS观测的同时.也接收到基准站的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。

　　3、系统的工作原理

　　GPS移动站的WDT通过GPRS网络登录到具有静态IP地址的网关服务器，GPS基准站主机与网关服务器的RS-232串口相连，基准站的坐标已知，实时不断地向基站服务器输出标准格式的差分校正数据，系统管理软件从基站服务器读出差分校正数据，通过Internet和GPRS网络把数据发送到已登录到基站服务器的移动站WDT，WDT把接收到的差分校正数据传递给移动站主机，移动站通过计算进行实时精确定位。

　　三、实际应用效果及与原有应用模式的比较

　　我们把GPRS技术按照上述原理和方案，建立一个固定基准站管理系统.应用于城市GPS RTK测量当中.取得了很好效果。长春市测绘院原有6台徕卡SR530接收机，一般分三组采用1+1、电台传输的模式使用，每个测区均需临时架设基准站，作业效率和GPS接收机利用效率低.随着城市建设规模的不断扩大.测绘任务的不断增多而越来越不适应生产需要了。采用GPRS模式后，把1台接收机用于固定基站，另5台分5组可随时到市区任何地点流动作业，实现了1+5的模式(现为1+8模式)，大大提高了作业效率和GPS接收机利用效率。作业半径最远达37km，初始化较快，时间长短与网络信号、距基站的距离、卫星颗数和信号质量有关，一般1至2分钟。在距参考站20km半径范围内。平面点位中误差为±2.6cm，高程中误差为±3.1cm，可满足图根控制测量、像控点联测等一般工程的精度要求。

　　通过近两年的应用情况来看， 本地的GPRS网络可以基本保证稳定可靠的数据传输，基本满足GPS RTK作业的要求，但在边远郊区无GPRS信号或少数信号弱的局部地区，存在不能作业的情况。随着GPRS网络的不断完善，本系统的应用效果将逐步改进，应用前景将更加广阔。

　　下表对几种传输方式进行了比较。

　　表1几种传输方式比较

　　传输方式 无线数传电台 GSM手机 GPRS WDT

　　通信方式 多为单工或半双工，可一对多。 全双工，不能一对多 全双工，可一对多。

　　覆盖范围 与发射功率有关，城区一般在2km左右，死角多。 非常广，可以实现全国漫游，盲区少。 非常广，可以实现全国漫游，盲区较少。

　　数据传输速率 1.2～9.6kb/s 9.6kb/s 最高可达171.2kb/s

　　可靠性 低 高 高

　　运行费用 低，只传输数据，费用可控制。 特别高，且数据和语音费用不分，费用不易控制。 低，只能数据通信，不能打电话，费用可控制。

　　耐用性和便利程度 需要电台、电瓶、发射天线等，设备繁琐沉重、易损坏，操作不便。 设备简单、轻便，操作便利。 设备简单、轻便、耐用，操作便利。

　　结语：

　　本系统充分利用了GPRS网络技术快速登录、永远在线、快速传输、实时性强、按量计费等多种优势为城市GPS RTK 测量提供了一个实时、快捷、经济和便利的新应用模式。通过作业模式的改变，大大提高了工作效率，减少了设备投入，并为系统扩充打下了良好的基础。随着GPRS网络的发展和完善，本系统将在其它部门和行业得到更加广泛的应用。

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