試論網(wǎng)絡傳輸在GPS中的應用

張維平 文波 韓超

摘 要 電臺傳輸基站差分信號，受到電臺功率的限制，在測量過程中有時會出現(xiàn)接收不到電臺信號的現(xiàn)象時有發(fā)生。通過網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸在GPS中的應用，在很大程度上提高了測量工作效率。本文結合引江濟準工程案例，具體分析了網(wǎng)絡傳輸在GPS中的應用，僅供參考。

關鍵詞 網(wǎng)絡傳輸；GPS應用；引江濟準工程

1 工程概況

引江濟準工程江淮溝通段J010-2標位于淮南市壽縣境內(nèi)，為江淮溝通的茶庵鎮(zhèn)至瓦埠湖段河渠工程，主要分為河道工程和渠系交叉建筑物兩部分。

河道工程輸水渠道長20.435km設計流量280m/s，全線采用明渠平底開邊坡開挖布置，渠道底寬60m，底部高程13.40m，邊坡為1：3放坡開挖，邊坡全線防護。右岸結合生產(chǎn)圩堤修筑路堤20.4km，管護道路總長46.6km。渠系交叉建筑物主要為管護道路交叉建筑物和支流溝河匯入的渠岸跌水、穿堤涵洞、泵站、水閘等建筑物和兩岸水系的恢復工程建筑物多座。加固生產(chǎn)圩堤6條，總長18.68km，新建排水溝3條，總長3.03km。

2 技術要點

采用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸功能，能夠解決GPS在使用過程中由于基站電臺發(fā)射功率的不足，縮短GPS在空間位置的使用范圍，給測量施工帶來不便。理論上和采用CORS站網(wǎng)絡傳輸是相同的，但是實際上是有很大的區(qū)別。我們采用的網(wǎng)絡信號來源于我們自己建立的基站信號，而不是CORS站所發(fā)出的信號，不受CORS站網(wǎng)絡的約束。但是在使用的方便和廣度來說是一樣的，我們不妨稱它為自己的CORS站。

3 網(wǎng)絡傳輸在GPS中應用

借用3G、4G網(wǎng)絡覆蓋面廣，盲點少的特點，改變傳統(tǒng)的電臺傳輸信號受到空間距離的限制，將基站發(fā)出的差分信號加載到3G、4G網(wǎng)絡上進行傳輸，建立一套像CORS一樣的測量系統(tǒng)，適用于自己施工區(qū)域的測量施工，給測量工作帶來安全、穩(wěn)定、操作便利的方法，在施工中發(fā)揮重要作用。

（1）在安徽壽縣茶庵鎮(zhèn)至保義鎮(zhèn)這段區(qū)域，網(wǎng)絡信號良好，盲區(qū)較少，幾乎是全網(wǎng)覆蓋。采用CORS站進行測量施工顯得很是方便。但是想加入地方CORS站，享受CORS站帶來的方便。但是在加入CORS時需要手續(xù)煩瑣復雜，在短時間內(nèi)是很難辦理入網(wǎng)，同時還要交付一定數(shù)量的入網(wǎng)費用。采用傳統(tǒng)的基站發(fā)射信號，移動站接收信號的方法，由于基站發(fā)射的功率過小，移動站離開一定的距離，大約8km的時候，信號極不穩(wěn)定，距離遠時固定時間加長。鑒于這種情況，聯(lián)想CORS站的工作原理，我們將自己基站發(fā)出的差分信號加載到網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，然后移動站接收網(wǎng)絡傳輸?shù)牟罘中盘?，這個原理跟傳統(tǒng)的基站發(fā)出的差分信號，經(jīng)過電臺的加載，傳輸?shù)揭苿诱具M行接收是相同的，一個是采用電臺傳輸，一個是采用網(wǎng)絡傳輸?shù)膮^(qū)別[1]。

（2）建立一套實適用于自己施工區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸GPS差分信號的系統(tǒng)，代替原有的電臺傳輸系統(tǒng)。首先我們打開GPS數(shù)據(jù)傳輸，發(fā)現(xiàn)里面有手簿網(wǎng)絡、電臺、網(wǎng)絡、星站差分等選項，這就說明我們的這個設想是可以的，采用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸功能。數(shù)據(jù)傳輸接口，傳統(tǒng)上是采用電臺傳輸?shù)模@里我們修改為網(wǎng)絡傳輸。接下來就是通信協(xié)議了。通信協(xié)議主要有APIS、CORS、TCP等，如果我們采用CORS站時，是選擇CORS的，這里我們選擇采用APIS網(wǎng)絡協(xié)議。后面我們查看IP地址，這里會出現(xiàn)廠家出廠時設置的默認IP地址，以供GPS學習和服務，一般情況是有幾個IP地址，我們可以選擇其中的任意一個IP地址就可以了。這個IP地址在基站選擇時要記住，移動站也要選擇同一個IP地址，要不基站和移動站的數(shù)據(jù)是無法鏈接起來的。后面就是設置端口問題，這個也很重要，一定要選擇和IP地址相同端口，要不數(shù)據(jù)也是無法完成數(shù)據(jù)傳輸。這些設置完成后，設置APN窗口。APN窗口設置中，APN接入點只能是3gnet才能和3G、4G網(wǎng)絡鏈接，鏈接后應該設置服務商號碼。服務商號聯(lián)系廠家可以免費獲取。華測的為*99#，然后就是撥號用戶了，這個需要自己設置，設置好后，輸入保密撥號密碼，完成以上操作，基站GPS網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸就算完成。后面設置移動站網(wǎng)絡連接，以上操作和基站是相同的，后面有一項基站ID號，這個號碼顯然是基站的出廠編號了：如果我們采用CORS站的話，商家會給我們IP地址，輸入后這里會出現(xiàn)數(shù)據(jù)源列表，輸入用戶名和密碼就可以連接使用，我們這里采用的是自建的網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸，這里必須輸入基站編號?；咎栞斎牒筮B接成功。

（3）GPS基站按照上面理論設置完成后，設置GPS移動站，發(fā)現(xiàn)一會GPS得到固定解，說明GPS已經(jīng)連接正常，GPS可以使用。在已知控制點上采集坐標，進行基站平移，基站平移是在進行過點校正的基礎上進行的。然后采集距離校正點最遠的其他控制點進行比對，采集的數(shù)據(jù)誤差小于1cm。然后采集其他控制點進行比對，采集的坐標誤差都在1cm之內(nèi)，就是高程誤差個別控制點大于1cm，但是最大的沒有超出2cm。顯然這個測量結果和使用CORS站的結果是相同的，采用這種新的測量方法進行測量是可行的。

采用這種方法進行測量工作，建站快，機動方便。傳統(tǒng)的測量方法是采用兩個腳架，一個架設基站，一個架設電臺天線。連接時GPS基站和電臺采用數(shù)據(jù)線連接，個別GPS需要基站和電臺離開一定的距離，防止電臺發(fā)射信號時對GPS接收信號產(chǎn)生影響。電臺和GPS連接好后，連接電瓶供電。電瓶在搬運過程中也不方便，電量小的輕巧，但是用不了多長時間，電量大的，重量也大，搬運困難。采用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，GPS架設只要一個腳架就可以了，使用起來非常方便。也可以將這個基站GPS架設在自己辦公室的屋頂上固定起來，一天換一次電池就完全和CORS站一樣了，拿著GPS移動站就可以測量工作。還有一個就是采用這種測量模式，耗電很少，因為它采用的是網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸，移動站，基站里面的內(nèi)置電臺是不工作的，更省電。

4 應用情況及社會效益

通過網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸在GPS中的應用，合理結合地方資源，采用3G、4G網(wǎng)絡的普及覆蓋范圍廣的特點，拋開地方CORS站不能直接應用的限制，給測量施工帶來了像CORS站一樣的方便。這種做法可推而廣之，供同行業(yè)及類似工程應用，測量施工有著非常重要的意義。

參考文獻

[1] 杜方.3G通信技術的應用探討[J].中國科技投資，2013，（14）：138.