基于任意點設置的基準站實現gps實時動態測量的方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于任意點設置的基準站實現GPS實時動態測量的方法，其中包括設置基準站接收機為自啟動模式；架設基準站接收機后重啟基準站接收機；基準站接收機通過接收衛星信號進行單點定位解算獲得該基準站當前位置的基準三維坐標；GPS解算模塊根據基準站接收機發送的基準三維坐標生成差分數據并發送至移動站接收機；移動站接收機根據所述的差分數據配置移動站參數；移動站接收機開始GPS實時動態測量。采用該種基于任意點設置的基準站實現GPS實時動態測量的方法，可以實現GPS基準站的架設工作大大簡化，只需要在任意位置放置GPS接收機，然后開機即可，該項技術目前在公司的GPS接收機產品上已廣泛應用，并適用于在相關市場上大規模推廣應用。
【專利說明】基于任意點設置的基準站實現GPS實時動態測量的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及GPS導航領域，尤其涉及GPS實時動態測量領域，具體是指一種基于任意點設置的基準站實現GPS實時動態測量的方法。
【背景技術】
[0002]在RTK (Real-time Kinematic，實時動態差分法)測量前，我們通常先把基準站架設在測站點(已知點或未知點)上，并進行嚴格的對中整平、量取儀器高等操作，然后用手簿(用數據線或藍牙)連接基準站主機，通過手簿GPS (Global Position System,全球定位系統)設置軟件去啟動基準站，如果基準站架設在已知點上需要選擇已知坐標啟動，如果基準站架設在未知點上需要獲得單點定位的坐標去啟動基準站；基準站啟動完成后，接收機連續接收所有可視GPS衛星信號，并將測站點的坐標(即啟動時的坐標)，偽距觀測值，載波相位觀測值，衛星跟蹤狀態等通過無線數據鏈發送給移動站。如果控制點當地的環境不好或者控制點離測區較遠，對于基準站架設就比較麻煩，不但儀器不好架設，還需要專人看管，移動站的測量人員必須每次到基準站上用手簿去啟動基準站接收機，并且對中整平，量取儀器高且都存在人為誤差，直接影響著測繪工作的工作效率和成果精度，鑒于上述問題本公司根據需求設計實現了 “任意點架設基準站”技術。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是克服了上述現有技術的缺點，提供了一種能夠實現可以在任意位置放置GPS基準站接收機、然后開機即可實現GPS動態測量、大大簡化GPS基準站的架設工作、具有更廣泛應用范圍的基于任意點設置的基準站實現GPS實時動態測量的方法。
[0004]為了實現上述目的，本發明的基于任意點設置的基準站實現GPS實時動態測量的方法具有如下構成:
[0005]該基于任意點設置的基準站實現GPS實時動態測量的方法，其主要特點是，所述的方法包括以下步驟:
[0006](I)設置基準站接收機為自啟動模式；
[0007](2)架設所述的基準站接收機后重啟所述的基準站接收機；
[0008](3)所述的基準站接收機通過接收衛星信號進行單點定位解算獲得該基準站當前位置的基準三維坐標；
[0009](4) GPS解算模塊根據所述的基準站接收機發送的基準三維坐標生成差分數據并發送至移動站接收機；
[0010](5)所述的移動站接收機根據所述的差分數據配置移動站參數；
[0011](6)所述的移動站接收機開始GPS實時動態測量。
[0012]較佳地，所述的設置基準站接收機為自啟動模式，包括以下步驟:
[0013](11)確定所述的基準站接收機自啟動參數是否正確，如果是，則繼續步驟(2)，否則繼續步驟(12);[0014](12)確定所述的基準站接收機的固件是否支持自啟動，如果是，則繼續步驟(14)，否則繼續步驟(13)；
[0015](13)升級所述的基準站接收機的固件，然后繼續步驟(14)；
[0016](14)配置所述的基準站接收機的自啟動參數，然后繼續步驟(2)。
[0017]更佳地，所述的升級所述的基準站接收機的固件，具體為:
[0018]所述的基準站接收機通過串口線連接外部計算機或PDA進行固件升級。
[0019]較佳地，所述的架設所述的基準站接收機，包括以下步驟:
[0020](21)將移動SM卡插在所述的基準站接收機內；
[0021](22)將所述的基準站架設在戶外。
[0022]較佳地，所述的GPS解算模塊根據所述的基準站接收機發送的基準三維坐標生成差分數據并發送至移動站接收機，包括以下步驟:
[0023](41)所述的基準站接收機判斷基準三維坐標的有效性，如果基準三維坐標無效，則繼續步驟(42 )，如果基準三維坐標有效，繼續步驟(43 );
[0024](42)所述的基準站接收機經過系統預設時間等待后，繼續步驟(41)；
[0025](43)所述的基準站接收機將該基準三維坐標輸入到GPS解算模塊；
[0026](44)所述的GPS解算模塊根據所獲得的基準三維坐標計算出差分數據，并將差分數據通過數據鏈發送到移動站接收機。
[0027]較佳地，所述的移動站接收機根據所述的差分數據配置移動站參數，包括以下步驟:
[0028](51)設置所述的移動站接收機與所述的基準站接收機的通信參數；
[0029](52)所述的移動站接收機接收所述的基準站接收機發送的差分數據；
[0030](53)所述的GPS解算模塊根據所述的差分數據進行差分解算以獲得移動站當前位置的固定解；
[0031](54)所述的移動站接收機進行點校正或重置所述的移動站當前位置的坐標。
[0032]更佳地，所述的設置所述的移動站接收機與所述的基準站接收機的通信參數，具體為:
[0033]使用電子手簿連接所述的移動站并設置所述的移動站接收機與所述的基準站接收機的通信參數。
[0034]更佳地，所述的GPS解算模塊根據所述的差分數據進行差分解算以獲得移動站當前位置的固定解，具體為:
[0035](531)所述的移動站接收機通過衛星天線接收衛星數據并通過數據鏈接收所述的差分數據；
[0036](532)所述的GPS解算模塊將所述的衛星數據和差分數據進行差分解算并計算出該移動站接收機當前位置的精確坐標。
[0037]更佳地,所述的移動站接收機開始GPS實時動態測量,具體為:
[0038]所述的移動站接收機將差分解算后的精確坐標輸出給應用軟件，開始GPS實時動態測量。
[0039]采用了該發明中的基于任意點設置的基準站實現GPS實時動態測量的方法，具有如下有益效果:[0040]本發明主要解決了 GPS測量工作人員架設基準站時的麻煩。GPS測量工作都是室外作業，像嚴寒、酷暑等這樣的惡劣環境是不可避免的，在這樣惡劣的環境中操作儀器、操作軟件是很辛苦的工作。所以減少操作的復雜程度，簡化操作流程，對測量人員的意義是非常重大的。通過該項發明，GPS基準站的架設工作大大簡化:只需要在任意位置放置GPS接收機，然后開機即可。該項技術目前在公司的GPS接收機產品上已廣泛應用，并適用于在相關市場上大規模推廣應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0041]圖1為本發明的基于任意點設置的基準站實現GPS實時動態測量的方法的流程圖。
[0042]圖2為本發明的基準站接收機部分的操作流程圖。
[0043]圖3為本發明的移動站接收機部分的操作流程圖。
[0044]圖4為本發明的自啟動基準站作業流程圖。
【具體實施方式】
[0045]為了能夠更清楚地描述本發明的技術內容，下面結合具體實施例來進行進一步的描述。
[0046]如圖1所示，本發明的方法包括以下步驟:
[0047](I)設置基準站接收機為自啟動模式；
[0048](11)確定所述的基準站接收機自啟動參數是否正確，如果是，則繼續步驟(2)，否則繼續步驟(12);
[0049](12)確定所述的基準站接收機的固件是否支持自啟動，如果是，則繼續步驟(14)，否則繼續步驟(13)；
[0050](13)所述的基準站接收機通過串口線連接外部計算機或PDA進行固件升級，然后繼續步驟(14)；
[0051](14)配置所述的基準站接收機的自啟動參數，然后繼續步驟(2)。
[0052](2)架設所述的基準站接收機后重啟所述的基準站接收機；
[0053](21)將移動SM卡插在所述的基準站接收機內；
[0054](22)將所述的基準站架設在戶外。
[0055](3)所述的基準站接收機通過接收衛星信號進行單點定位解算獲得該基準站當前位置的基準三維坐標；
[0056](4) GPS解算模塊根據所述的基準站接收機發送的基準三維坐標生成差分數據并發送至移動站接收機；
[0057](41)所述的基準站接收機判斷基準三維坐標的有效性，如果基準三維坐標無效，則繼續步驟(42)，如果基準三維坐標有效，繼續步驟(43);
[0058](42)所述的基準站接收機經過系統預設時間等待后，繼續步驟(41)；
[0059](43)所述的基準站接收機將該基準三維坐標輸入到GPS解算模塊；
[0060](44)所述的GPS解算模塊根據所獲得的基準三維坐標計算出差分數據，并將差分數據通過數據鏈(電臺或網絡)發送到移動站接收機。[0061](5)所述的移動站接收機根據所述的差分數據配置移動站參數；
[0062](51)設置所述的移動站接收機與所述的基準站接收機的通信參數；
[0063]使用電子手簿連接所述的移動站并設置所述的移動站接收機與所述的基準站接收機的通信參數。
[0064](52)所述的移動站接收機接收所述的基準站接收機發送的差分數據；
[0065](53)所述的GPS解算模塊根據所述的差分數據進行差分解算以獲得移動站當前位置的固定解；
[0066](531)所述的移動站接收機通過衛星天線接收衛星數據并通過數據鏈接收所述的差分數據；
[0067](532)所述的GPS解算模塊將所述的衛星數據和差分數據進行差分解算并計算出該移動站接收機當前位置的精確坐標。
[0068](54)所述的移動站接收機進行點校正或重置所述的移動站當前位置的坐標。
[0069](6)所述的移動站接收機開始GPS實時動態測量。
[0070]所述的移動站接收機將差分解算后的精確坐標輸出給應用軟件，開始GPS實時動態測量。
[0071]該任意點架設基準站方法的
【發明內容】
包括:任意點架設基準站操作流程及實現該操作流程的相關GPS接收機固件及設置軟件。
[0072]1、任意點架設基準站操作原理及流程
[0073]任意點架設基準站操作原理及流程如圖2?4所示。
[0074]采用華測GPS接收機設置軟件將基準站接收機設置為“自啟動基準站”模式后，重啟基準站接收機,衛星鎖定獲得單點定位三維坐標后,基準站接收機會自動按此三維坐標發送差分數據，相當于用此坐標啟動了基準站接收機，無需用手簿進行連接設置，非常靈活方便。而對于移動站接收機，收到基準站的觀測數據后進行差分解算，以獲取移動站位置的固定解，然后做點校正或重置當地坐標，即可開始測量或放樣工作了。
[0075]2、支持任意點架設基準站的GPS接收機固件
[0076]為使基準站接收機支持任意點架設，需升級具有基準站自啟動功能的GPS接收機固件，固件名為UpDate.exe ;除任意點架設基準站功能外，該固件可使基準站支持多種差分數據格式和通信模式。
[0077](I)基準站支持的差分數據格式:CMR/CMR+/RTCM2/RTCM3/RTCA
[0078](2)基準站數據通信模式:Portl/Port2/CDMA/GPRS/port2+CDMA/GPRS
[0079]3、參數設置軟件
[0080](I) WinCE/Win Mobile 平臺 GPS 接收機設置軟件 HcGPSset ；
[0081](2) PC平臺GPS接收機設置軟件HcLoader ；
[0082](3)具有重置當地坐標和點校正功能的外業測量軟件LandStar ；
[0083]在具體操作中，包括以下流程:
[0084]1、配置GPS接收機參數
[0085]軟件準備:GPS接收機固件燒寫軟件UpDate.exe、GPS接收機設置軟件HcLoader或 HcGPSset ；
[0086]硬件準備:串口線、基準站GPS接收機、PC電腦或掌上電腦；[0087](1)用串口線連接GPS接收機和PC電腦；
[0088](2)運行GPS接收機固件燒寫軟件，按提示操作更新GPS接收機固件，使GPS接收機具有自啟動功能。
[0089](3)采用華測GPS接收機設置軟件，設置基準站自啟動參數。PC電腦采用串口連接接收機后，運行HcLoader.exe進行參數設置；掌上電腦可用串口也可用藍牙與接收機進行連接，然后運行GPSSet.exe進行參數設置。
[0090]基準站自啟動配置相關參數如下:
[0091]【數據輸出方式】:正常模式
[0092]【接收機工作模式】:自啟動基準站
[0093]【自啟動數據發送端口】:Port2+GPRS/CDMA或其他選項
[0094]【差分數據格式】:CMR/CMR+RTCM2/RTCM3/RTCA可選
[0095]確認參數后，點擊【應用】即可設置成功。
[0096](4)重啟基準站接收機使設置生效。
[0097]2、任意點架設基準站接收機
[0098]設備準備:三腳架、電臺及天線一套或SM卡一張、主機電源。
[0099](I)將移動SM卡插在基準站GPS接收機內；
[0100](2)基準站任意架設在空曠處；
[0101](3)基準站開機一搜星一發射差分數據；
[0102](4)手簿連接移動站配置參數，接收基準站差分信號；
[0103](5)開始RTK作業(需基準站重置或點校正)。
[0104]采用了該發明中的基于任意點設置的基準站實現GPS實時動態測量的方法，具有如下有益效果:
[0105]本發明主要解決了 GPS測量工作人員架設基準站時的麻煩。GPS測量工作都是室外作業，像嚴寒、酷暑等這樣的惡劣環境是不可避免的，在這樣惡劣的環境中操作儀器、操作軟件是很辛苦的工作。所以減少操作的復雜程度，簡化操作流程，對測量人員的意義是非常重大的。通過該項發明，GPS基準站的架設工作大大簡化:只需要在任意位置放置GPS接收機，然后開機即可。該項技術目前在公司的GPS接收機產品上已廣泛應用，并適用于在相關市場上大規模推廣應用。
[0106]在此說明書中，本發明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而非限制性的。
【權利要求】
1.一種基于任意點設置的基準站實現GPS實時動態測量的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟: (1)設置基準站接收機為自啟動模式； (2)架設所述的基準站接收機后重啟所述的基準站接收機； (3)所述的基準站接收機通過接收衛星信號進行單點定位解算獲得該基準站當前位置的基準三維坐標； (4)GPS解算模塊根據所述的基準站接收機發送的基準三維坐標生成差分數據并發送至移動站接收機； (5)所述的移動站接收機根據所述的差分數據配置移動站參數； (6)所述的移動站接收機開始GPS實時動態測量。
2.根據權利要求1所述的基于任意點設置的基準站實現GPS實時動態測量的方法，其特征在于，所述的設置基準站接收機為自啟動模式，包括以下步驟: (11)確定所述的基準站接收機自啟動參數是否正確，如果是，則繼續步驟(2)，否則繼續步驟(12)； (12)確定所述的基準站接收機的固件是否支持自啟動，如果是，則繼續步驟(14)，否則繼續步驟(13)； (13)升級所述的基準站接收機的固件，然后繼續步驟(14)； (14)配置所述的基準站接收機的自啟動參數，然后繼續步驟(2)。
3.根據權利要求2所述的基于任意點設置的基準站實現GPS實時動態測量的方法，其特征在于，所述的升級所述的基準站接收機的固件，具體為: 所述的基準站接收機通過串口線連接外部計算機或PDA進行固件升級。
4.根據權利要求1所述的基于任意點設置的基準站實現GPS實時動態測量的方法，其特征在于，所述的架設所述的基準站接收機，包括以下步驟: (21)將移動SIM卡插在所述的基準站接收機內； (22)將所述的基準站架設在戶外。
5.根據權利要求1所述的基于任意點設置的基準站實現GPS實時動態測量的方法，其特征在于，所述的GPS解算模塊根據所述的基準站接收機發送的基準三維坐標生成差分數據并發送至移動站接收機，包括以下步驟: (41)所述的基準站接收機判斷基準三維坐標的有效性，如果基準三維坐標無效，則繼續步驟(42 )，如果基準三維坐標有效，繼續步驟(43 ); (42)所述的基準站接收機經過系統預設時間等待后，繼續步驟(41)； (43)所述的基準站接收機將該基準三維坐標輸入到GPS解算模塊； (44)所述的GPS解算模塊根據所獲得的基準三維坐標計算出差分數據，并將差分數據通過數據鏈發送到移動站接收機。
6.根據權利要求1所述的基于任意點設置的基準站實現GPS實時動態測量的方法，其特征在于，所述的移動站接收機根據所述的差分數據配置移動站參數，包括以下步驟: (51)設置所述的移動站接收機與所述的基準站接收機的通信參數； (52)所述的移動站接收機接收所述的基準站接收機發送的差分數據； (53)所述的GPS解算模塊根據所述的差分數據進行差分解算以獲得移動站當前位置的固定解； (54)所述的移動站接收機進行點校正或重置所述的移動站當前位置的坐標。
7.根據權利要求6所述的基于任意點設置的基準站實現GPS實時動態測量的方法，其特征在于，所述的設置所述的移動站接收機與所述的基準站接收機的通信參數，具體為: 使用電子手簿連接所述的移動站并設置所述的移動站接收機與所述的基準站接收機的通信參數。
8.根據權利要求6所述的基于任意點設置的基準站實現GPS實時動態測量的方法，其特征在于，所述的GPS解算模塊根據所述的差分數據進行差分解算以獲得移動站當前位置的固定解，具體為: (531)所述的移動站接收機通過衛星天線接收衛星數據并通過數據鏈接收所述的差分數據； (532)所述的GPS解算模塊將所述的衛星數據和差分數據進行差分解算并計算出該移動站接收機當前位置的精確坐標。
9.根據權利要求8所述的基于任意點設置的基準站實現GPS實時動態測量的方法，其特征在于，所述的移動站接收機開始GPS實時動態測量，具體為: 所述的移動站接收機將差分解算后的精確坐標輸出給應用軟件，開始GPS實時動態測量。
【文檔編號】G01S19/09GK103645482SQ201310726399
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月25日 優先權日:2013年12月25日
【發明者】張曉飛, 王杰俊, 何偉, 謝華忠, 張志桂 申請人:上海華測導航技術有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
