一、应用背景

2020年我国北斗卫星导航市场预计达到年产值4000亿元。目前,北斗卫星导航系统已面向民用市场开放,国家级应用示范项目稳步推进,成功开启了北斗卫星导航系统在水利水电、海洋渔业、交通运输、气象测报、国土测绘、减灾救灾和公共安全等领域的应用,促进了电子、通信、机械制造、地理信息等相关产业和信息服务业的发展,产生了显著的经济效益和社会效益。

伴随国家大力推进及北斗技术在测量领域内应用的不断深化,各行业用户对北斗测量提出了越来越高的要求,而许多城市也纷纷提出要建立专门服务于本地区的GPS+ BD连续运行参考站网络系统,用以更新原有基于GPS构建的城市CORS站系统。这给我国基础测绘、智慧城市建设和地质灾害监测等工作注入了新的动力。然而,这些CORS系统一般投资巨大、审批建设周期漫长、系统维护费用高昂。这对于中小客户或科研客户而言,无疑门槛过高。

二、系统概述

针对上述情况,天元集思对北斗卫星导航系统进行了深入研究,提出了升级简单、改造成本合理、功能强大的全新GPS+BD的城市CORS站系统解决方案。这一方案完全基于各个城市原有单站系统方案构建,通过在控制中心软件中增加处理北斗信号的功能,从而实现了构建北斗单站系统的目标,满足了众多城市实现多星系统支持、走向国产化和本土化应用的现实需求。

天元集思北斗单基准站系统主要由传感器子系统、数据传输子系统、数据控制子系统、辅助支持子系统构成。传感器子系统主要包含天元基准站NOCO910/天元流动站接收机(NOCO520和NOCO720高精度GIS手持终端)等,数据传输子系统主要由有线或无线通讯设备构成,数据控制子系统主要由Tengin Rocaster单参考站运行维护管理软件构成,辅助子系统主要包含供电、避雷、综合布线等内容。

该方案因其合理的成本及优异的性能,正逐步得到广大客户的认可。由于系统本身能够充分满足一般中小城市或者局部范围内用户建设北斗单参考站系统的需求,且在前瞻性、弹性结构和可扩展性能建立了强大优势,未来可以结合不同的软件功能模块,为城市管理部门和最终用户提供更优质、更广泛的信息化服务。

三、系统主要功能

天元集思北斗单基准站系统解决方案,旨在帮助用户实现对原有CORS站系统向支持GPS+BD双星系统的过渡升级。主要包括亚米级测量、GPS+BD双星系统对接、RTK差分广播及RTK/RTD差分改正、永久参考站升级、与国家省市级参考站对接等功能。

n  亚米级测量精度:以基准站站点为中心,覆盖30KM以内范围厘米级测量,100KM以内的亚米级测量;

n  GPS+BD双星系统支持:基于GPS+BD卫星信号,在定位信号的有效覆盖区域内,提供实时测量;

n  RTKRTD差分:采用基于TCP/IP的网络通信技术进行RTCM-SC104标准格式或CMR格式RTK差分广播,流动站通过内置GPRS服务器端,进行RTKRTD差分改正;

n  超强可扩展性:可扩展为永久性的参考站建设,升级为连续运行参考站,在条件成熟时可随时加入省、市级连续运行参考站系统。

四、系统设置

1.    基准站设置

以NOCO910基准站发送RTCM3为例,首先将NOCO910通过串口线与PC连接,使用CRUCompass Receiver Utility)软件连接接收机;然后转到命令模式,输入命令或者直接调用命令文本,设置接收机发送RTCM3的差分数据;最后,使用串口调试软件测试数据的发送情况。

2Tengin Rocaster单站控制软件设置

首先打开Rocaster软件设置账号,进行配置、接入点、账户及启动设置; 其次进行接入点定义,Rocaster可同时管理多个基准站,每个基准站需要对应地定义一个接入点。完成后客户端可根据SourceTable选择相应的RTK差分数据流服务并实现对RTK数据流发送端及接收端的管理。

3、流动站设置

打开NOCO520或NOCO720手持终端上的天元星软件进行新建作业、连接设备,并设置网络RTK类型、高度角天线类型,最后设置量取方式,测量参数、放样参数、高级设置等,这时即可设置进行测量作业。

五、系统配套设备

1、基准站设备

天元基准站NOCO910

主要性能:

n  采用北斗与GPS双星四频GNSS模块,可单北斗或单GPS定位,也可联合RTK定位

n  高度灵活的分体设计,适用于变形监测、网络参考站、驾考系统、机械控制等系统集成应用

n  使用AutoBase技术,开机即可快速实现参考站的配置

n  450MHz超高频无线电台适用基准站和流动站作业,通讯协议支持透明传输、TT450S

n  支持GPS信号和L2C现代化改造后的GPS信号

n  支持PJK平面坐标输出,无需第三方软件做投影转换

n  支持自动差分,差分格式支持RTCM2.XRTCM3.X以及CMR

n  可远程设置、下载、查看数据等

2、单站控制中心

单站控制软件Tengin  RocCaster

产品特点:

n  兼容多种卫星系统

n  多种通讯方式接入参考站接收机

n  自动化运行,无需人工干预

n  支持多种差分数据格式

n  可视化的实时监控

3、流动站接收机

1)推荐流动站接收机——NOCO520亚米高精度GIS手持终端

产品特点:

n  Mobile6.5操作系统

n  内置高精度GPSBD2双系统测量模块和测量级天线

n  内置蓝牙/WIFI2.75G无线通讯

n  具有亚米级的测量精度

n  VGA强光下可读

n  内置6800mAh锂电池作业,工作效率有保证

n  IP67防护等级,符合不同作业环境要求

2)推荐流动站接收机——NOCO720厘米级高精度GIS手持终端

产品特点:

n  Mobile6.5操作系统

n  内置高精度GPSBD2双系统测量模块和测量级天线

n  内置蓝牙/WIFI2.75G无线通讯

n  具有厘米级的测量精度

n  VGA强光下可读

n  内置6800mAh锂电池作业,工作效率有保证

n  IP67防护等级,符合不同作业环境要求