差分参考台数据的处理和传输
摘要
传统的GPS标准定位精度并不高，在取消SA选择可用性之后为10-15米，这极大限制了中高等精度定位的应用。因此，差分GPS技术(DGPS)应运而生，并得到飞速发展，其市场前景看好。
DGPS在许多定位应用中已经成为重要的定位系统，本文论述了差分GPS的原理，阐明了伪距差分的基本原理与算法：在实践上针对实验室现有的比较先进的JAVAD差分参考台进行了伪距差分修正量数据的提取、数据解码、数据编码、数据的网上传输。首先分析了JAVAD的控制语言和接口标准，利用经过解码的伪距修正量进行实际的差分信号应用，取得了较好的结果；利用经过编码的差分修正量可以输入给现有的具有差分输入口的OEM板，用一般的OEM接收机所做的实验表明可以使定位精度大大提高，与所购置的差分GPS接收机具有相同的精度，证明了实验的成功，所以利用这种技术可以在一般廉价的OEM板的基础上自己研制差分GPS接收机，这种技术在实际中具有非常高的经济效益。除了伪距修正量的分析与应用，还对该对参考台所提供的载波相位差分数据的解码格式进行了分析和介绍，因为没有可以应用载波相位差分修正量的OEM接收机，所以不能进行实验，但是可以为今后的应用者提供参考。本课题还研究和实验了利用INTERNET网传输GPS差分修正量等信息的VC++软件，取得了实时传输的效果。
The precision of traditional GPS standard positioning is not satisfied, it is limited within 10-15 meters even though SA has been canceled.Differential Global Position Systems have been developed greatly.
Differential GPS has become the prime and essential positioning system for many applications.This paper introduces the principles of the Differential Global Position Systems.clarifies the arithmetic of the pseudo-range DGPS.By the high-class differential reference station receiver called JAVAD Receiver which being used in our laboratory now,some necessary work has been done:Data digging from JAVAD Receiver;Data decoding,Data encoding,and Data transmission through the Net and PC serial port;Further more, the GPS Receiver interface language has been analyzed to control differential reference station receiver.
Two ordinary OEM board have been used for testing the effect when PRC works, The test is successful,thereby,using this technology,we can make the economy DGPS receiver by ordinary OEM board.There also introduces the Decode format of the RTK message offered by Base station in this paper to prepare for the expanding of application in future.
DGPS在许多定位应用中已经成为重要的定位系统，本文论述了差分GPS的原理，阐明了伪距差分的基本原理与算法：在实践上针对实验室现有的比较先进的JAVAD差分参考台进行了伪距差分修正量数据的提取、数据解码、数据编码、数据的网上传输。首先分析了JAVAD的控制语言和接口标准，利用经过解码的伪距修正量进行实际的差分信号应用，取得了较好的结果；利用经过编码的差分修正量可以输入给现有的具有差分输入口的OEM板，用一般的OEM接收机所做的实验表明可以使定位精度大大提高，与所购置的差分GPS接收机具有相同的精度，证明了实验的成功，所以利用这种技术可以在一般廉价的OEM板的基础上自己研制差分GPS接收机，这种技术在实际中具有非常高的经济效益。除了伪距修正量的分析与应用，还对该对参考台所提供的载波相位差分数据的解码格式进行了分析和介绍，因为没有可以应用载波相位差分修正量的OEM接收机，所以不能进行实验，但是可以为今后的应用者提供参考。本课题还研究和实验了利用INTERNET网传输GPS差分修正量等信息的VC++软件，取得了实时传输的效果。
The precision of traditional GPS standard positioning is not satisfied, it is limited within 10-15 meters even though SA has been canceled.Differential Global Position Systems have been developed greatly.
Differential GPS has become the prime and essential positioning system for many applications.This paper introduces the principles of the Differential Global Position Systems.clarifies the arithmetic of the pseudo-range DGPS.By the high-class differential reference station receiver called JAVAD Receiver which being used in our laboratory now,some necessary work has been done:Data digging from JAVAD Receiver;Data decoding,Data encoding,and Data transmission through the Net and PC serial port;Further more, the GPS Receiver interface language has been analyzed to control differential reference station receiver.
Two ordinary OEM board have been used for testing the effect when PRC works, The test is successful,thereby,using this technology,we can make the economy DGPS receiver by ordinary OEM board.There also introduces the Decode format of the RTK message offered by Base station in this paper to prepare for the expanding of application in future.
引文
[1] 王广运，郭秉义，李洪涛，差分 GPS定位技术与应用，第一版，1996年，电子工业出版社，103-200页
[2] 张淑芳，无线电导航原理与设备，第一版，2000年，大连海事大学出版社，143-210页
[3] 李洪涛，徐国昌，薛鸿印，赵洪，陈晶，王广运，GPS应用程序设计，第一版，1999年，科学出版社，210-216页
[4] 汪翔，袁辉，Visual C++ 时间与提高，网络编程篇，第一版，2001年，中国铁道出版社，100-150页
[5] 樊昌信，詹道庸，徐炳祥，吴成柯，通信原理，第四版，1995年，国防工业出版社
[6] 袁安存，全球定位系统 (GPS)原理与应用，1999，大连海事大学出版社
[7] RTCM SPECIAL COMMITTEE. NO. 104, RTCM Recommended Standards for Differential NAVSTAR GPS SERIVE, JAN, 1990.
[8] NMEA 0183 Standard for Interfacing Marine Electronic Devices, Ver. 2.00 Jan.,1992
[9] Technical Characteristics of the NAVSTAR GPS, Jun, 1991
[10] 魏子卿，GPS点定位：软件与结果，测绘学报，No．2 1992年
[11] Development Kit Setup and Operation Guide For The "Jupiter" GPS Receiver, 1996, ROCKWELL Semiconductor Systems
[12] 陈坚，孙志月，通信编程技术，第一版，1999年，西安电子科技大学出版社
[13] 冯华，Visual c++ 数据库开发技巧与实例，第一版，2000年，机械工业出版社
[14] Navstar GPS Space Segment/Navigation User Interface, 1997, ARINC RESEARCH CORPORATION
[15] GPS Receiver Interface Language (GRTL), version 1.8 1998, Javad Positioning Systems
[16] Field Face User's Manual, ersion 1.0 1999, Javad Positioning Systems
[17] PC-CDU User's Manual, version 1.0 1999, Javad Positioning Systems
[18] 徐长玉，无线电导航原理与设备，第一版，1990年，大连海事大学出版社，230-280页
[19] 周兵，GPS接收机中卫星电文的获取，第三版，1994，导航
[20] 王永生，马常霖，实时位置差分 GPS及其误差分析，第三版，1993，导航
[21] 邱致和，GPS／GLONASS卫星导航兼容接收机的优势与现状，中国电子协会导航分会导航杂志 2002年
[22] 袁安存，美国国家差分 GPS网，中国电子协会导航分会导航杂志，2002年
[23] 张淑芳，袁安存，位置差分GPS定位系统，大连海事大学学报，2002
[24] 高成发，GPS测量，第一版，1999年，人民交通出版社
[25] 方群，袁建平，卫星定位导航基础，第一版，1999年，西北工业大学出版社，158-166页
[27] 刘大杰，施一民，过静珺，全球定位系统 (GPS)的原理和数据处理，第一版，1997年，同济大学出版社，94-97页
[28] 钱天爵，翟学林，全球定位系统及其应用，第一版，1993年，海潮出版社89-93页
[29] 周忠谟，易杰军，GPS 卫星测量原理与应用，第一版，1992年，测绘出版社
[30] John Ray，TCP／IP开发使用手册，第一版，1999年，机械工业出版社
[31] 王家耀，空间信息系统原理，第一版，2001年，科学出版社
[32] 刘基余，李征航，王跃虎，桑吉章，全球定位系统原理及其应用，第一版，1999年，测绘出版社，121-123页
[2] 张淑芳，无线电导航原理与设备，第一版，2000年，大连海事大学出版社，143-210页
[3] 李洪涛，徐国昌，薛鸿印，赵洪，陈晶，王广运，GPS应用程序设计，第一版，1999年，科学出版社，210-216页
[4] 汪翔，袁辉，Visual C++ 时间与提高，网络编程篇，第一版，2001年，中国铁道出版社，100-150页
[5] 樊昌信，詹道庸，徐炳祥，吴成柯，通信原理，第四版，1995年，国防工业出版社
[6] 袁安存，全球定位系统 (GPS)原理与应用，1999，大连海事大学出版社
[7] RTCM SPECIAL COMMITTEE. NO. 104, RTCM Recommended Standards for Differential NAVSTAR GPS SERIVE, JAN, 1990.
[8] NMEA 0183 Standard for Interfacing Marine Electronic Devices, Ver. 2.00 Jan.,1992
[9] Technical Characteristics of the NAVSTAR GPS, Jun, 1991
[10] 魏子卿，GPS点定位：软件与结果，测绘学报，No．2 1992年
[11] Development Kit Setup and Operation Guide For The "Jupiter" GPS Receiver, 1996, ROCKWELL Semiconductor Systems
[12] 陈坚，孙志月，通信编程技术，第一版，1999年，西安电子科技大学出版社
[13] 冯华，Visual c++ 数据库开发技巧与实例，第一版，2000年，机械工业出版社
[14] Navstar GPS Space Segment/Navigation User Interface, 1997, ARINC RESEARCH CORPORATION
[15] GPS Receiver Interface Language (GRTL), version 1.8 1998, Javad Positioning Systems
[16] Field Face User's Manual, ersion 1.0 1999, Javad Positioning Systems
[17] PC-CDU User's Manual, version 1.0 1999, Javad Positioning Systems
[18] 徐长玉，无线电导航原理与设备，第一版，1990年，大连海事大学出版社，230-280页
[19] 周兵，GPS接收机中卫星电文的获取，第三版，1994，导航
[20] 王永生，马常霖，实时位置差分 GPS及其误差分析，第三版，1993，导航
[21] 邱致和，GPS／GLONASS卫星导航兼容接收机的优势与现状，中国电子协会导航分会导航杂志 2002年
[22] 袁安存，美国国家差分 GPS网，中国电子协会导航分会导航杂志，2002年
[23] 张淑芳，袁安存，位置差分GPS定位系统，大连海事大学学报，2002
[24] 高成发，GPS测量，第一版，1999年，人民交通出版社
[25] 方群，袁建平，卫星定位导航基础，第一版，1999年，西北工业大学出版社，158-166页
[27] 刘大杰，施一民，过静珺，全球定位系统 (GPS)的原理和数据处理，第一版，1997年，同济大学出版社，94-97页
[28] 钱天爵，翟学林，全球定位系统及其应用，第一版，1993年，海潮出版社89-93页
[29] 周忠谟，易杰军，GPS 卫星测量原理与应用，第一版，1992年，测绘出版社
[30] John Ray，TCP／IP开发使用手册，第一版，1999年，机械工业出版社
[31] 王家耀，空间信息系统原理，第一版，2001年，科学出版社
[32] 刘基余，李征航，王跃虎，桑吉章，全球定位系统原理及其应用，第一版，1999年，测绘出版社，121-123页