GPS实时动态定位技术的发展与应用.ppt

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1、GPS实时动态定位技术 的发展与应用,四川省地震局,廖华 2007年10月, GPS概述,什么是全球定位系统(GPS),全球定位系统(Global Positioning System - GPS)是美国从上世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航、定位与授时能力的新一代卫星导航与定位系统。 GPS以全天候、高精度、 自动化、高效益等显著特点,成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。,GPS 系统的组

2、成,GPS由三个独立的部分组成: 空间部分 地面支撑系统 用户设备部分,32颗卫星 6个成55角的循环轨道面 每个轨道面有56颗卫星 高空轨道 高度为2万公里 一个近似回归的轨道面 周期为12小时 精确的轨道面 适应能力强 覆盖范围广,空间部分的说明,地面支撑系统说明,地面支撑系统 1个主控站 5个监控站 3个注入站 主控站 即卫星操控中心,位于科罗拉多斯普林斯的佛肯空军基地,任务是收集各监控站送来的数据,计算卫星轨道和钟差参数并发送到各注入站 监控站 共5个,除了主控站外,分别位于美国的夏威夷、北太平洋的卡瓦加兰岛、印度洋的迭哥加西亚岛、大西洋的阿松森岛。主作用要是监测和跟踪卫星。 注入站

3、共3个,与三大洋的监控站并置。主要作用是将主控站送来的卫星星历和钟差信息每天一次注入卫星的存储器中。,用户设备部分说明,主要是接收机。作用是接收GPS卫星发射信号,以获得必要的导航和定位信息,经数据处理,完成导航和定位工作。GPS接收机硬件一般由主机、天线和电源组成。,GPS现代化计划,保护 采用一系列措施保护GPS系统不受敌方和黑客的干扰,增加GPS军用信号的抗干扰能力,其中包括增加GPS的军用无线电信号的强度。 阻止 阻止敌方利用GPS的军用信号。设计新的GPS卫星型号(F),设计新的GPS信号结构,增加频道,将民用频道L1、L2、L5(1.17645GHz)和军用频道L3、L4分开。 改

4、善 改善GPS定位和导航的精度,在GPSF卫星中增加两个新的民用频道,即在L2中增加CA码(2005年),另增L5民用频道(2007年)。,有多少全球卫星导航定位系统?,目前,世界上正在运行的全球卫星导航定位系统主要有两大系统:一是美国的GPS系统,二是俄罗斯的GLONASS系统。近年来,欧洲也提出了有自己特色的GALILEO全球卫星定位计划。 未来在太空中的全球卫星定位系统将形成美、俄、欧操纵的GPS、GLONASS、GALILEO三大系统,该三大系统被统称为GNSS系统(Global Navigation Satellite System)。,GLONASS定位系统,GLONASS是GLO

5、bal NAvigation Satellite System(全球导航卫星系统)的字头缩写,是前苏联从80年代初开始建设的与美国GPS系统相类似的卫星定位系统,也由卫星星座、地面监测控制站和用户设备三部分组成。现在由俄罗斯空间局管理。 卫星分布轨道面数:3 每轨道卫星个数:8 卫星总数 24颗 轨道倾斜角: 64.8 轨道高度: 19100 km 运行周期: 11小时15分,伽利略(GALILEO)定位系统,独立于美国,由欧共体共建,计划投资3236亿欧元,2008建成; 卫星分布轨道面数:3 每轨道卫星个数:10 卫星总数 30颗 轨道倾斜角: 56度 轨道高度: 23616km 运行周期

6、: 14小时4分, GPS是如何定位的?,GPS是如何定位的?,GPS不间断的发布自身的时间信息和位置等信息,GPS接收机通过对码的量测或和对载波相位的测量就可得到卫星到接收机的距离,得到至少4颗卫星的观测距离,就可交会出GPS接收机的位置,GPS信号,GPS卫星基本观测值,码观测(距离, C/A:3m, P码:0.3m),相位观测(距离/有模糊值, L1, L2 载波,12mm), GPS的定位方式,按定位方式,GPS定位分为: 单点定位 相对定位(差分定位),单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式,分为常规单点定位和精密单点定位。,常规单点定位 采用一台GPS接收机,接

7、收GPS卫星信号(C/A码),独立计算出当前所处位置。 优点: 距离无限制 通讯无需通讯 操作简单方便 缺点 精度:10米,精度低,精密单点定位,Precise Point Positioning,简称为PPP。 原理 利用这种预报的GPS卫星的精密星历或事后的精密星历作为已知坐标起算数据;同时利用某种方式得到的精密卫星钟差来替代用户GPS定位观测值方程中的卫星钟差参数;用户利用单台GPS双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范围内的任意位置都可以2-4dm级的精度进行实时动态定位或以2-4cm级的精度进行较快速的静态定位 精密单点定位技术是实现全球精密实时动态定位与导航的关键技术,

8、也是GPS定位方面的前沿研究方向。,优点 处理非差码与相位观测值,可利用的观测值多且不相关 可估计位置、钟差及对流层延迟等参数 支持静态模式和动态模式作业 只要通讯链路支持,可在全球范围内应用 直接得到ITRF框架坐标 关键技术及难点 精密卫星轨道及精密卫星钟差估计 非差模糊度求解问题 相对于双差定位模式,非差定位误差处理更为复杂,相对定位(差分定位)是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法。它既可采用伪距观测量也可采用相位观测量。,相对定位(差分定位) 采用一台GPS接收机作基准站,另一台GPS接收机作流动站,流动站通过接收基准站发布的差分改正数据,以此来修正并计算出当

9、前所处位置。 差分又分为伪距差分(RTD)和载波相位差分(RTK)。 伪距差分的精度可达到3米级(C/A码)和50厘米(C/A码+L1)两种,而载波相位差分(L1,L2)的精度可达到3厘米。,差分GPS卫星定位,差分的目的,T1,T2,S1,站间一次差分,星际站间二次差分,消除了多项误差影响:卫星轨道,大气延迟,时钟等的误差影响,在定位观测时,若接收机相对于地球表面运动,则称为动态定位,如用于车船等概略导航定位的精度为10米的伪距单点定位,或用于城市车辆导航定位的米级精度的伪距差分定位,或用于测量放样等的厘米级的相位差分定位(RTK),实时差分定位需要数据链将 两个或多个站的观测数据实时传输到

10、一起计算。 在定位观测时,若接收机相对于地球表面静止,则称为静态定位,在进行控制网观测时,一般均采用这种 方式由几台接收机同时观测,它能最太限度地发挥GPS的定位精度,专用于这种目的的接收机被称为大地型接 收机,是接收机中性能最好的一类。目前,GPS已经能 够达到地壳形变观测的精度要求,IGS的常年观测台站已 经能构成毫米级的全球坐标框架。,网络GPS定位技术的兴起,GPS定位技术的几个阶段第一阶段,目前,民用GPS接受的是C/A码信号,采用伪距的方法来确定位置(以下简称伪距GPS),它能为GPS用户提供10米精度的实时动态定位服务。 在测码基础上,人们通过长时间(数小时以上)测相(L1、L2

11、),并利用事后获得的精密星历进行解算而获得两点间距达110-7以上的精密测量结果,在上世纪八十年代末九十年代初,人们发展了单基站GPS实时差分技术,该技术能够很好去除GPS信号在大气中的传播延迟、去除卫星轨道误差、钟差、减弱多路径效应,极大地提高观测精度。 单基站GPS差分技术的应用推动了GPS应用爆发性增长,这一技术是GPS技术应用的重大里程碑。,GPS定位技术的几个阶段第二阶段,常规RTK是建立在相对定位中流动站与参考站之间误差强相关假设基础之上的。即:通过同步观测值进行差分,消除流动站与参考站共有的系统误差影响,包括:卫星钟差、接收机钟差,卫星轨道误差、以及电离层和对流层的延迟误差等的影

12、响。 当流动站与参考站间距离较近时,如以参考站为中心15km范围内,上述系统误差强相关性假设成立。但是,随着距离的增大,系统误差相关性减弱甚至消失,双差观测值中的系统误差残差迅速增大,导致难以正确确定整周未知数,无法取得固定解,定位精度迅速下降。 为了解决常规RTK技术存在的缺陷,实现区域范围内厘米级、精度均匀的实时动态定位,网络RTK技术应运而生。,网络GPS,上世纪九十年代中期,人们提出了网络实时动态差分的概念,称之为网络RTK(涵盖了网络DGPS),并在本世纪初产生了网络RTK系统处理商业软件,实时动态差分技术也从单基站的RTK迅速向由多基站构成的网络RTK发展。由多基站构成的网络GPS

13、系统成为了GPS技术应用发展的最新趋势,这一技术的应用在GPS实时动态定位领域产生了革命性的进步。,GPS定位技术的几个阶段第三阶段,网络RTK定位技术,网络RTK,网络RTK定位技术,工作原理 网络RTK也叫多基准站RTK。网络RTK就是在一定区域内建立多个(一般为三个或三个以上)坐标为已知的GPS基准站,对该地区构成网状覆盖,并以这些基准站为基准,计算和发播相位观测值误差改正信息,对该地区内的卫星定位用户进行实时改正的定位方式。 特点 覆盖面广,定位精度高,可靠性高,可实时提供厘米级定位。,网络GPS的技术优势,提高了系统的可靠性、缩短了初始化时间 在网络GPS系统下,用参考站网络代替了单

14、参考站,从而可以对一个地区的系统误差进行模型化,更好地削弱误差的影响,增强了系统的可靠性,减少了初始化的时间,并使得RTK精度在网内始终均匀一致; 作用距离大幅度提高 在常规RTK作业中,流动用户与基准站的距离受到严格限制,在通讯良好的情况下最多不超过10千米,在城市中作业常常不能超过5千米,且作业精度随距离的增长而下降。而在网络GPS下,RTK作用距离只受网络大小的限制,而与基站距离无关,同时采用公用网络(GSM/GPRS/CDMA)作为通讯平台,从而作用距离大幅度提高,消除了作业盲区,实现了跨区域测量 。 节约了投资、提高了工作效率 用户不再架设自己的基准站,不再需要一个工作组而一个人即可

15、开展测量工作,节约了用户的硬件设备投资和基准站工作费用,并消除了基准站坐标不准确带来的系统误差,从而节约了投资、减少了工作量、提高了工作效率。,下图给出一个具有同样定位精度的单机站RTK系统和网络RTK系统的覆盖对比。为了有效覆盖100km100km的区域,单机站RTK系统需要建设25个参考站,而网络RTK系统只需要建设4个参考站。因此为了达到同样的覆盖效果(精度和范围),单机站RTK需要的参考站建设成本远远高于网络RTK。,网络GPS的概念及组成,关于网络GPS卫星定位服务系统概念,网络GPS卫星定位服务系统(以下简称网络GPS)是以VRS、FKP或主辅站等网络实时差分技术为核心的、由满足一

16、定间距要求的多个地面连续运行GPS基准站构成的、具有为网络覆盖范围内的GPS用户提供以RTK和DGPS等服务功能为主的综合卫星定位服务系统。 它主要由连续运行的GPS基准站网络系统、数据传输与通信系统、以及数据处理与服务系统等构成。,构成: 一个由多个连续运行地面GPS基准站构成的基准站网 数量:3 间距:50km70km,构成: 一个运行网络RTK系统软件的数控中心 网络GPS系统软件: GPSNet SPIDER VRSNET,构成: 稳定可靠的数据传输通道: SDH DDN ADSL,优点: 扩大了作业范围,提高了生产效率 显著地降低系统误差,减少了初始化时间,提 高了精度 所有用户在统

17、一建立的坐标系框架中 个人测量系统,不需要当地参考站,网络GPS国内外发展现状,网络GPS国外发展速度很快,大多是在以往稀松的CORS间增设新站,以满足RTK的要求,很多地区已经建立起实验性的多参考站网络,有些已经投入运行。 网络RTK以VRS和FKP这两种解决方案最具代表性,目前VRS(VRS, Virtual Reference Station)技术应用更多、更为成熟一些。 VRS是基于多参考站网络环境下的GPS实时动态定位技术,通常把VRS技术归为网络RTK技术的一种,它是在常规RTK技术基础之上发展起来,与常规RTK技术相比有着巨大的优势。VRS技术对电离层、对流层等改正考虑较好、定位

18、可靠性和精度较高、作用范围较大、精度分布均匀,最大程度上保护了用户的设备投入和节约了人员成本,极大地提高了工作效率。由于该技术的显著优点,逐渐成为世界上应用最广泛、最成功的网络RTK技术之一。,从2000年起,我国深圳、香港、成都、昆明、上海、天津、武汉、北京、重庆、东皖、广州、江苏等各大省市采用网络RTK技术,相继建立了本地的城市综合卫星定位服务系统。鉴于网络GPS技术的广泛应用前景,目前许多省市也正在积极地筹备之中。 2000年,以刘经南院士为首的小组承担了深圳CORS的建设,2002年建成运行。深圳CORS是我国第一个基于VRS技术的实验性城市综合卫星定位服务系统,由于各方面的影响,造成

19、该系统在设计上、运行上还存在一些问题,尽管如此,该系统的建立依然为我国今后建立类似系统起到了极为重要的示范作用。 2002年底,四川省地震局在成都启动了“四川网络GPS卫星定位服务系统” 的建设,2004年7月初步建成运行,成功搭建了我国第一个设计最合理、运行最稳定、功能最完善、覆盖面积最大的、商用化的、基于VRS技术的城市综合卫星定位服务系统。 这些系统的成功建立,标志着我国在这一领域的技术进步和该技术在我国的应用逐步走向成熟,引导我国区域性的综合卫星定位服务系统建设从此步入一个快速发展时期。,目前国际上部分已建立的RTK网络,日本GEONET,GEONET由1200个连续运行参考站组建而成

20、,站间距离约20公里,中心站位于Tsukuba的日本地理测量学会,是目前世界上最大的GPS网络。该网主要用于地壳变形监测、地震预报和大地测量控制,目前又加入了厘米级网络实时服务功能使得网络功能大大增强。,瑞典SWEPOS,SWEPOS始建于1991年,1998年7月1日后在IOC精度模式下运行,即实时精度可达米级,事后处理精度可达厘米级。其定位目标是实时监控可达到厘米/亚米级精度,并为该国参考框架的建立进行服务。该网中的21个站分布在坚硬的岩层上,剩余10个站分布在高层建筑顶部,控制中心设在本国的Gvle,瑞士AGNES,AGNES由瑞士政府机构操作并管理,该网络大约在2000年10月份开始运

21、行并由原来的10个基站扩展至现在的几十个基站,可提供实时DPGS和RTK两种服务模式,用于瑞士国家的测量、建筑、导航、地籍管理、农业、林业等服务,丹麦,该网络共包括26个参考站,用于为全国范围内的用户提供实时RTK 定位服务。应用范围包括测量、建筑、导航等,新加坡SIMPRSN,SIMRSN作为最为知名的试验网络之一,由4个参考站构成,处理中心位于新加坡南阳科技大学。其主要用途便是开发和检验不同的基于连续运行参考站网络的定位方法的优缺点同时进行高精度差分定位服务,维多利亚GPSNET,维多利亚GPSNET在全国范围内提供毫米级至米级导航定位服务,实时定位服务精度可达厘米级,服务范围可扩展至制图

22、、测绘工程、房地产管理等,网络GPS的社会需求,网络GPS系统为覆盖范围内的用户提供厘米级/分米级/米级精度的实时动态位置服务,不仅能替代传统的大地测量、工程测量、地籍管理、资源勘察、国土规划、各类管线网络测量等,而且能在运载工具精密导航、公共安全、城乡管理、智能交通等方面提供有效的服务。 网络GPS的社会需求可划分为三大类。,直接市场需求,地籍、地形测量; 管线测量; 国土资源调查:国家投资140亿用于全国的国土资源调查项目已经启动; GIS数据快速采集、更新; 工程放样、施工测量; 精密导航; 港口海岸、内河测量等; 公共安全:包括管线抢险、重要目标监控、跟踪监视系统、紧急救援系统等方面的

23、精密动态定位需求,这一部分的用户需求量难以估计,其用户数量与市场的开拓有很大的关系; 精细农业:主要应用于机械化土地平整的自动控制;国内尚未投入应用。,国家公益行业及科学研究的需求,网络GPS系统完全覆盖了传统的GPS应用领域,并且由于网络GPS卫星定位服务系统本身就是面向最终用户的一个服务系统,因此,可用作国家基础测绘全国控制网、地壳运动监测网、气象预报监测网、精密定轨参考网等。 地震预测预报的需求 国防建设和国家测绘基础建设需求 减灾需求 科学研究的需求,地震预测预报的需求,地壳运动的监测一直是国内外地震预测预报研究的重要手段和依据,在我国地震预测预报中起到了重要的作用。 合理布设GPS连

24、续观测站,获取高时空分辨率的地壳运动精细图像,并为研究孕震力源、地震活动的时空迁移与地壳运动之间的关系,以及确定未来地震的地点和强度等一系列地震中、短期预测预报的科学问题提供定量依据,才有可能改变目前因资料少,导致推测过多的状况,从而进一步提高我国预测预报大地震的能力和水平。 网络GPS将有助于推动地震预报从现今经验性预报向未来以物理为基础的数值预报的跨跃式发展。,国防建设和国家测绘基础建设需求,维护我国的地心参考框架和高程基准 为新一代军控网的快速布设提供控制基础 维护国家重力基准 国家重力基准维护、重力场分析研究是军事测绘和大地测量领域研究所必须的、持续不断的工作。 服务于大地水准面精化

25、岛礁联测 推动卫星定位服务体系建设 利用网络GPS中的基准站可以提供以下服务: 精密星历服务; 高精度静态定位服务(事后服务); 为建立我国的广域差分GPS系统服务; 为防灾、减灾及其它相关领域的科学研究服务,减灾需求,各种自然灾害频繁,破坏力增强,人类正面临着前所未有的各种自然灾害的严重威胁。为了防灾减灾,需要对地球环境进行监测,及时掌握地球表层岩石圈、水圈和大气圈的各种尺度的变化,做出预测和预报。 我国当前面临的严峻地震形势,提高地震预测预报的能力和水平是减轻地震灾害损失最有效和最直接的途径。 网络GPS对于预测和减轻其它地质灾害,诸如滑坡、岩崩、地面沉降、火山活动等也将发挥重要作用。 监

26、测大气中水汽随时空的变化,对气象预报,特别是对水平尺度几百千米左右、生命史只有几小时的中小尺度灾害性天气(暴雨、冰雹、雷雨、大风、龙卷风等)的警报和预报有特别重要的意义。网络GPS的建设将提高监测和预报暴雨等灾害性天气的能力。同时高精度、高分辨的可降水汽量资料的长期积累,对监测预报地区性气候和环境的气候演变以及合理有效地充分利用空中水资源、缓解旱情都有深远意义。,科学研究的需求,实测数据是地球科学研究的基础。现代地球科学的发展,无论是地震的预测预报、地球动力学、高空物理、气象、海洋等科学的发展都离不开对地球表层的监测。网络GPS的观测结果将大大促进这些学科的发展。 促进地球动力学研究 地球表圈

27、层的动态监测 高空物理、气象、海洋研究的需要 推动相关学科的发展,四川网络GPS卫星定位服务系统简介,概 述,四川网络GPS卫星定位服务系统是“四川数字地震观测系统”“十五”工程项目 “四川GPS观测网络”子项目中的一个组成部分,由四川省地震局实施。 系统于2002年11月开始建设,2004年07月建成,2004年10月完成精度评定,2005年6月开始投入商业运行。,系统构成,地面连续运行基准站站 数据中心 服务系统 系统应用,地面连续运行基准站 系统包含了13个地面连续运行基准站 站间距最小42km,最大118km,平均82km 基准站数据传输全部采用DDN光纤,光纤到点 基准站大部为基岩站

28、,其它为土中站和房顶站。 基准站采用了天宝公司的Trimble 5700和徕卡公司的1200 Pro 双频CORS接收机。,GPS基准站图片,GPS基准站观测墩,GPS基准站观测室,GPS重力点与水准点,基准站观测墩建设: 观测墩建设遵循如下原则: 观测墩由钢筋混凝土浇注在稳固完整的基岩上 每一个观测墩都需埋设水准和重力测量标志,并具有强制归心装置;,天线的安装 基准站天线安装采用强制归心的方式,且均采用高度5cm的固定连接杆。连接杆材质为铜质或者钢质。,基准站通信系统 项目对数据传输的基本要求是: 数据传输带宽9600bps 数据延时2s 高可靠性和高稳定性。 为了满足上述要求,基准站至数据

29、中心的通讯全部采用专线DDN通讯信道的方式。,基准站供电系统 基准站全部采用“平衡式供电系统”,低成本、高效率地解决了多雷、电源差台站的观测系统供电问题。,“平衡式供电系统”示意图和实物图,基准站避雷系统 基准站建设严格遵守避雷的技术要求和相关规定。防直接雷击的避雷方式有避雷塔、避雷针以及观测墩体辅助避雷三种类型。,基准站观测系统集成 GPS基准站观测系统设备集成是将观测设备,电源设备,通讯传输等设备集成到一个统一的平台。,数据中心设在我局防震减灾大楼中心机房内,是整个数据传输与处理分析系统的技术主体,具有: 基准站运行状况监控,数据实时采集、整理、存储和进行数据实时分发/分流的功能; 通过I

30、nternet获取IGS各类数据的功能; 通过Internet实现对用户后处理服务的功能; 数据中心包括 计算机局域网系统 数据传输系统 数据处理系统 系列系统软件,GPS数据中心,计算机局域网技术系统包含 一台CISCO 2621XM系列路由器 一台CISCO WS-C2950-12交换机 一台HP M1390服务器 主干千兆,百兆桌面。 一条2M光纤Internet出口,数据传输技术系统包含 一台光纤数据复分接设备MP9400+系列网板卡 一台串口服务器 NPORT 2610 该系统实现了对基准站各种接口(串口、RJ45接口)数据的复分接和数据实时分流功能,数据处理技术系统包含 2台IBM

31、 X255PC服务器 1台IBM X235PC服务器 2台HP ML350PC服务器 11台商用PC,数据中心,数据中心系统软件主要包含 GPSNet网络GPS系统软件 GAMIT/GLOBK数据解算软件 计算机系统支撑软件 其中GPSNet是核心系统软件,具有以下功能 基准站设备控制 数据采集、分类、存储、管理,系统包含 网络RTK系统软件 网络RTK用户服务系统 用户终端系统 系统精度评定,服务系统,网络RTK软件系统包含 美国天宝公司基于VRS技术的GPSNet系统 瑞士徕卡公司基于主辅站技术的SPIDER系统 四川省地震局与西南交通大学联合研制的基于VRS技术的VRSNet系统 三套系

32、统共享一套数据源 三套系统并行运行在具有三个独立IP地址的三套PC服务器上。其中运行GPSNet系统的一套PC服务器包含三台服务器。,在自主研发的VRSNet系统中,重点在如下几方面开展了研究工作并有所突破: 1.优化的网络解算算法: 跟据参考站网络分布自动完成优化构网,在长距离长距离AR实时算法中融合Lambda与伪随机误差消除技术,提出了新的整周未知数成功率指标,并实时进行整网同步闭合环检测,大大改善了网络初始化时间、性能和可靠性,使平均网络初始化时间小于5分钟2.完善的网络误差建模算法 : 建立统一的卡尔曼滤波模型进行网络解算,将电离层延迟、对流层延迟、卫星轨道误差以及多路径误差全部引入

33、网络双差计算模型中。实验表明,各种误差分量的计算精度可达:电离层误差1cm;对流层误差5-6mm;卫星轨道误差1mm; 多路径误差1.5cm。3.网络式实时服务功能 : 采用NTrip以及RTCM-104协议,自主实现了网络式网络GPS差分数据发布服务器,使得采用通用Ntrip客户端的用户不仅可以无缝实现分米级/厘米级网络DGPS/RTK服务。用户即使不装备GPS接收机,也可以通过有线或无线Internet网络登陆Ntrip服务器获取差分数据以及非差参考站原始 观测数据,用于伪实时或后处理应用。,网络RTK用户服务系统包含用户访问通道和用户管理数据库 用户访问通道采用GSM、Internet两

34、类通道 其中在Internet方式下主要使用GPRS、CDMA、TCP/IP等三种方式发布差分信息。,用户管理数据库 主数据库采用Access,备份据库采用Oracle 9I。 自主开发了用户管理软件,可将用户使用的数据类型,使用时间,初始化情况等详细信息记录、归档、分析、自动计/收费。,用户终端系统 RTK设备采用 Trimble 5700 RTK Leica GX 1230 RTK DGPS设备采用 Trimble GeoXT Leica GS20 通讯设备采用 GSM手机/Modem GPRS Modem CDMA手机/Modem,目前,该服务系统包含: 13个地面GPS基准站 RTK有

35、效服务面积达4.5万km2,覆盖了四川省重点开发区域(成都平原地区和川南地区) RTD有效服务面积达36万km2,数据中心和实际用户之间主要通过Intnet有线和无线方式连接。 在无线连接方式下,用户可采用GPRS/CDMA/GSM三种方式中的任何一种获取差分改正信息。 本系统用户端硬件设备的无线连接通讯主要采用GPRS/CDMA手机或是模块。,四川网络GPS卫星定位服务系统示意图,目前,该服务系统: RTK有效服务面积达4.5万km2,覆盖了四川省重点开发区域(成都平原地区和川南地区) RTK精度水平方向优于2.5cm,垂直方向优于4.6cm RTD有效服务面积达36万km2 RTD精度水平

36、方向33cm(优于50cm),四川省发展和改革委员会于2006年8月21日,在成都组织召开了工程项目验收会,以刘经南院士、陈禺院士、许其凤院士为首的专家验收委员会对项目给予了高度评价,一致认为,该项目在应用大量先进技术的基础上,产生了一批有创新性的成果,充分体现了多学科交叉应用的特点,按计划要求超额完成了设计方案所制定的考核目标和任务,达到了国内领先、国际先进水平。,结语,当前卫星定位技术正向着实时、高精度、高可靠性的方向发展,随着卫星定位技术与计算机、无线通信、网络等高新技术的交叉发展和技术融合,人类社会对网络化,集中式的空间信息服务的需求越来越迫切。为了实现上述目标,国内外相关政府部门和商

37、业机构相继建立了大量全球或者区域规模的多功能GPS连续参考站跟踪网。 我国正处于经济高速发展的黄金时期,GPS技术产业化以及多功能GPS连续参考站跟踪网服务的建立的进程方兴未艾。我国许多城市已经示范性的建立了城市多功能动态GPS网,而在未来几年内,全国各城市建立满足自身特点的城市多功能GPS连续参考站跟踪网,也必将成为一种趋势。 目前,四川省地震局在建设网络GPS卫星定位服务系统方面做了一些探索性的工作,取得了一定的经验,为我国各大城市正在建立的和拟建立的类似系统起到了一定的示范作用。,就目前我国已建和在建的以及拟建的城市多功能GPS连续参考站跟踪网来看,有如下一些特点:基于网络RTK技术;集中在中心城市;总体规模较小且相互独立。 我国的网络GPS处于发展的初期,网络GPS主要建立在经济发达的中心城市,网络GPS以较高精度要求的RTK测量为主要服务目标,使用单位集中在少数城市专业测绘单位,面向的是高端用户,服务领域受到限制。网络GPS不仅能够提供厘米级精度的实时定位服务,也能提供分米级和米级的实时定位服务,从而面向广大的普通用户群,在网络GPS服务区域内,基于分米级和米级的实时定位服务(网络DGPS)还有待大力开发,而将各个独立的区域性GPS台站网有机的整合到一起是我们面临的一个重大课题。,谢谢 !,

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