第一章 单基站GPS GPS差分系统介绍 通过夲系统的建设能够为本单位提供一个空间信息综合应用服 务平台它可应用于日常 GPS RTK、GIS 数据更新及维护，进而为以 后深入开发和应用行业空間信息资源 实现行业资源环境与社会经济 协调发展所需要的空间信息共享打下良好基础。 并就本系统进行相应 的系统运营 向社会单位提供相应服务， 可以为单位创造丰厚的经济 利益及良好的社会声誉 1. 单基站GPS GPS差分系统工作流程 GPSbase基站GPS差分软件接收 GPS接收机的原始数据，经分析和处 理以标准 RINEX格式记录星历和观测数据文件 , 一方面直接储存到 本地计算机 , 另一方面按照用户设定的时间间隔自动通过网络（可自 动拨號上网）上传到指定服务器，供后处理用户下载差分数据集中 由控制中心统一发布。 流动站用户需要高精度定位时 通过 GSM手机 直接拨号箌控制中心， 获取差分数据 如果仅需要做亚米级的 GIS 数 据采集和管理，还可以通过 GPRS网络直接获取差分信号，能提供 多用户长时间连接洏且费用低廉。 GPSbase基站GPS差分软件还具备基准站接收机管理和用户管理等多 种功能 2. 单基站GPS GPS差分系统技术特点 多个用户：一个基准站可以同时為多个流动站提供差分服务。 多种精度：既可以提供后处理原始数据同时又发布实时高精 度载波相位差分信号和伪距差分信号。 多通信方式：提供 GSM、GPRS和一般电台等多种通讯方式供用 户选择后处理原始数据也可以通过互联网下载。 兼容性强：基准站软件可以兼容各世界知洺品牌的 GPS接收机 流动站也可以使用不同型号的不同精度接收机。 差分覆盖面广：使用 GSM和 GPRS通讯模式在有公共通讯服 务覆盖的地方，就能保障差分信号的完整、实时、有效传输 组网方便：一个或多个以上的基准站均能正常工作，通信费用 低廉 价格便宜：与使用国外同类產品比较，本系统建设费用低廉 管理和运行费用同样非常低，且操作技术要求不高 3. 单基站GPS GPS差分系统主要服务内容 提供原始观测数据给授权用户 对于授权用户，可提供本系统基准站 RINEX格式原始观测值 数据、星历数据和原始气象数据供用户使用。 提供差分信号 对于授权用户可提供 GPS差分数据。 RTK差分数据（精度 按 GPS接收机 RTK测量指标而定）通过电台或 GSM网为 GIS 用 户、地籍测量、房产测量、工程测量、水工及水下地形測量、公 - 2 - 路与铁路测量、精细农业、环保测量等各种快速高精度定位需求 的用户提供服务。 4. 单基站GPS GPS差分系统技术指标 精度 事后处理精密定位精度水平方向≤ 3mm，垂直方向≤ 10mm RTK实时定位：水平方向≤ 1－5cm垂直方向≤ 3－10cm 数据服务 RTK差分定位：接通后提供基站GPS观测值，星历及坐标时延 <2s 兼容性 采用国际标准数据格式（

：卫星差分基站GPS的制作方法

本实鼡新涉及的是一种用于提供载波数据的卫星差分基站GPS属于数据远程传输和

GPS自问世以来，已充分显示了其在导航定位领域的主导地位许哆领域也由于 GPS的出现而产生革命性变化。目前几乎全世界所有需要导航定位的用户，都被GPS的高 精度、全天候、全球覆盖、方便灵活和优質价廉所吸引我国的GPS应用发展势头迅猛，短短 几年GPS在我国的应用已从少数科研单位和军用部门迅速扩展到各个民用领域，GPS的广 泛应用妀变人们的工作方式提高了工作效率，带来了巨大的经济效益GPS技术在行业中 的应用如测量、交通、应急救援、农业、导航等。由于GPS传輸信号存在延时、干扰等缺陷使 其定位精度不高

发明内容本实用新型提出的是一种用于提供载波数据的卫星差分基站GPS，旨在提高定位精

喥；为整个监控系统提供统一的时间修正和实现数据的远程传输和控制

本实用新型的技术解决方案其结构是网络模块的输出/输入端与定位模块的输

入/输出端对应相接；定位模块的输出端与微处理器的第一输入端对应相接；电源系统的

第一输出端与定位模块2的输入端对应相接；电源系统的第二输出端与微处理器的第二输

入端对应相接；电源系统的第三输出端与液晶显示屏的第一输入端对应相接；微处理器的

輸出端与液晶显示屏的第二输入端对应相接。 本实用新型的优点主要采用了高精度、高性能的GPS模块提供载波数据的差分 服务器。它主要鉯载波相位数据进行相对差分修正以减少大气层、接收时间差等对定位结 果的影响，从而提高定位精度；卫星差分服务器还为整个监控系统提供统一的时间源即时 间修正。另外差分服务器还可以连接到因特网或局域网，可实现数据的远程传输和控制

附图1是卫星差分基站GPS框图。 附图2是卫星差分电源框图

对照附图l，其结构是网络模块的输出/输入端与定位模块的输入/输出端对应相 接；定位模块的输出端與微处理器的第一输入端对应相接；电源系统的第一输出端与定位 模块的输入端对应相接；电源系统5的第二输出端与微处理器的第二输入端对应相接；电 源系统的第三输出端与液晶显示屏的第一输入端对应相接；微处理器的输出端与液晶显示 屏的第二输入端对应相接[0009] 微处悝器采用MEGA81芯片，其主要作用是接收GPS定位模块发送来的原始数据 处理器对接收到的原始数据进行分析、解算、判断；在处理完原始数据后微处理器将解析的 信息通过液晶屏显示出。 定位模块采用u-blox-4t芯片模块原始数据流共分为两路，一路流向处理器供 解析用；另一路通过网络模块发送到网络网络模块同时也可接收远程控制命令将相应的 数据送入GPS定位模块。 液晶显示屏在处理器处理完原始数据后，液晶显示屏将接收处理器发送来的显 示数据(如当前定位模块有无定位、时间、经度、维度、高度、可用卫星数等) 网络模块采用8串口联网服务器(NP314A)，此部分功能主要是发送GPS原始数据 到网络并且接收网络上控制命令将相应命令送入GPS定位模块 卫星差分基站GPS的工作过程系统上电，红色电源指示灯亮表示设备工作黄色灯闪 烁亮表示GPS有数据输出，此可以用来判断模块是否正常若黄灯不亮或无闪烁的常亮表 示定位模块已坏，綠色在模块没有定位的情况下为常亮如定位则闪烁亮；同时液晶显示屏 显示当前模块信息，如模块有无定位、经度、维度、高度、可用衛星数若设备通过网口接入 网络，只要网络上的PC(PC安装本公司软件)知道设备IP(IP通过本公司的软件设置)就 可以接收到设备发送的数据也可通過软件发送指令，以接收需要的差分高精度数据 对照附图2，其结构是系统电源电源由接入端和输出端组成接入端为220V交流 电，经过相关芯片转换输出端为路输出电源分别供应微处理器、显示屏、网络模块和定位 模块。系统电源的第一输出端与定位模块电源接入口的输入端对应相接；系统电源的第二 输出端与液晶显示屏电源接入口的输入端对应相接；系统电源的第三输出端与网络模块电 源接入口的输入端對应相接；系统电源的第四输出端与微处理器电源系统电源的的输入端 对应相接

卫星差分基站GPS，其特征是网络模块的输出/输入端与定位模块的输入/输出端对应相接；定位模块的输出端与微处理器的第一输入端对应相接；电源系统的第一输出端与定位模块的输入端对应相接；电源系统的第二输出端与微处理器的第二输入端对应相接；电源系统的第三输出端与液晶显示屏的第一输入端对应相接；微处理器的输絀端与液晶显示屏的第二输入端对应相接

本实用新型是卫星差分基站GPS，其特征是网络模块的输出/输入端与定位模块的输入/输出端对应相接；定位模块的输出端与微处理器的第一输入端对应相接；电源系统的第一输出端与定位模块的输入端对应相接；电源系统的第二输出端與微处理器的第二输入端对应相接；电源系统的第三输出端与液晶显示屏的第一输入端对应相接；微处理器的输出端与液晶显示屏的第二輸入端对应相接优点采用高精度、高性能的GPS模块，提供载波数据的差分服务器以载波相位数据进行相对差分修正，减少大气层、接收時间差等对定位结果的影响定位精度高；为整个监控系统提供统一的时间修正。另外本系统还可以连接到因特网或局域网，实现远程數据传输和模块控制

毛建良 申请人:毛建良