GPS连续运行多站系统建设探讨

摘要：本文对区域gps连续运行多站系统建设方案进行了探讨，提出了建设思路。

关键词：GPS连续多站；GPS；网络RTK

中图分类号：TN711 文献标识码：A 文章编号：

引言

GPS连续运行多站系统具有全天侯、实时、连续的导航定位、授时功能，能为各个领域用户在任意时间和指定地点提供静态或动态的地理位置和时间信息，是建立“数字区域”、优化测绘基准的基础设施，对推动我省连续运行参考站建设将产生一定的作用，具有较好的社会和经济效益。

需求分析

随着我省的GPS单站系统的建立，用户认识的大幅度提高，目前在我省内已经建成了多个单站系统，但由于都是每个单位自己来建设的单站，也就是说只能在自己的工作范围内来工作，工作半径大约为40KM，一旦超出工作范围后，就不能应用参考站了，而如果我们把现有的单站系统连成网络，组成一个多站系统，那么在超出本单站工作范围时，如果进入另一个单站范围就自动转接到其它单站系统上了，这样可以大大提高单站系统的使用率。

能满足各行各业对GPS资源的需求。GPS连续运行多站系统的建立，能更好的满足国土测绘、城市建设、交通水利等领域对GPS资源的需求，并能为政府公共管理提供可靠依据。

纳入省网GPS参考站系统的建设服务系统，可以成为其有机的组成部分，同时也为我省的省网GPS参考站建设奠定了一定的基础。

系统组成

多站系统现有分布情况

根据现有的单站系统来组成多站系统，虽然不能提供任何时间、任何地点都能得到参考站数据，但在每一个在的控制范围能是完全可以作业的，无需更换基准站。这样只是为了提高现有单站系统的使用率，可以给部分用户解决找已知数据难的问题。

数据控制中心

GPS连续运行多站系统数据中心主要负责数据管理与监控，基准站自动切换，由服务器、网络设备及软件等组成，主要作用是控制多站的数据传输、数据处理与分析、存储管理、数据维护与分发等。

数据通讯

在系统中，数据通讯时很重要的环节，主要指每个单站和数据中心的数据通讯。

系统的数据通讯应充分利用已建成的各种网络资源如：TCP/IP局域网、Internet电信ADSL宽带网、电话拨号上网等等，可多种网络相结合建立一个快速可靠的数据通讯、传输网络系统。

数据

数据系统是为用户提供数据服务和管理，为需要GPS精度定位、定时、电离层和对流层延时参数的特定用户数据。

系统技术方案实施

GPS连续运行多站系统的目标是要推动建设一个高精度、高效率、高覆盖率的多用途COS系统。由如干个GPS单站系统组成GPS参考站网，实现导航差分定位（RTD）与高精度实时动态定位（RTK）。从而满足各行各业对GPS资源的需求。

系统建设原则

系统建设根据现有单站情况体现科学性、实用性和兼容性，充分考虑各个单位现有情况，能够满足现有单位使用来进一步发挥GPS网络的优势。

系统以GPS观测技术为主，并尽可能兼顾其它卫星定位技术，如俄罗斯的GLONESS等。

系统数据通讯与子系统建设应满足安全、可靠原则，能满足各类用户与服务的通讯需求，具有权限控制功能等。

用户应用系统能兼容不同类型的GPS接收机；具备毫米级高精度静态、快速静态定位功能；厘米级网络RTK、单站RTK定位功能；亚米级网络RTD导航定位功能等。

技术指标

系统覆盖领域：采用网络RTK技术，精密定位及差分导航覆盖面积为每个单站覆盖区域范围。

系统精度指标

RTK实时定位精度：水平≤3cm、垂直≤5cm。

事后相对精密定位：水平≤3mm+0.5ppm、垂直≤5mm+1ppm。

导航：水平≤2m、垂直≤4m

系统建设核心技术

在技术上，网络RTK技术是建设GSP参考站系统的核心技术。而虚拟参考站（VRS）技术和主辅站（MAX）技术是目前国际上先进和成熟的网络RTK技术。而我们现在建设的多站技术所应用的控制中心的软件为拓普康公司的TOPNET软件，此软件具有了虚拟参考站（VRS）和主辅站（MAX）和多站功能，这样我们就在为以后建立省网VRS时无需在变更软件了。

对系统的基本要求

各个单站无人值守，自动连续运行。

系统具备静态后处理、网络RTK和网络RTD等能力，支持单向和双向通讯能力，具备监控能力等。

控制中心软件具备对接收机遥控控制、参数配置和状态监控等功能。

数据中心与各个单站间的数据传输方式支持公网、专网、ADSL和ISDN拨号等，支持所有国际标准格式。

系统具备的功能

可以提供GPS单站坐标基准，具有与1954北京坐标、1980西安坐标以及地方坐标系之间转换功能。

能提供实时用户管理和收费功能。

能提供CMR、CMR+、RTCM2.X RTCM3.0等RTK实时动态差分数据和RTCM2.X的导航差分数据。

结语

建设区域GPS连续运行多站系统是为我省将来建设辽宁省网VRS奠定了一定的基础，此多站系统可以在每个单站系统控制范围内实现高精度实时动态定位（RTK）、差分导航差分定位（RTD）、高精度静态GPS定位以及其他各类GPS网络服务，为各行各业提供GPS资源服务。

整个系统以网络RTK技术为核心，以产品商和大学为基础来实施的多站系统，在技术上完全能够达到测量技术要求，功能上也非常完备，也为我省将来的VRS建设提供了先决技术保障。

参考文献：

[1] 黄丁发，丁建伟，夏捷。差分GPS连续运行参考站建设研究。西南交通大学学报

[2] 刘经南，刘晖。连续运行卫星定位服务系统——城市空间数据的基础设施。

[3] 李征航，和良华，吴北平。全球定位系统（GPS）技术的最新进展。