VRS技术与无线通讯技术联合在测量中的应用前景之电子技术论文

　　摘要：VRS的现标志着高精度GPS的发展进入了一个新阶段，也意味着测绘工作作业方式变革时代的到来。本文主要探讨了VRS与无线通讯技术相结合的可行性及其具有的优点，并论述了结合后对室内测绘的应用前景的影响。
　　关键字：VRS，AGPS
　　1引言
　　虚拟参考站即VRS(VirtualReferenceStation)，它的出现标志着高精度GPS的发展进入了一个新阶段，也意味着测绘工作作业方式变革时代的到来。GPS网络RTK技术结束了以前GPS作业各自分散和在稳定性方面欠缺的局面，进一步提高了定位精度，扩大了GPS的作业范围和应用领域，使得精度和可靠性有了进一步的保障。随着VRS系统发展的日趋完善，建立GPS网络的成本已有较大降低，网络RTK将在今后的工业、农业、商业和服务业等领域中广泛应用。
　　2VRS的组成与工作原理论文
　　2.1VRS系统组成
　　VRS技术也就是通常所说的虚拟参考站技术，它是指基于多基准站网络下的GPS实时动态定位技术。VRS技术是集Internet技术、无线通讯技术、计算机网络管理技术和GPS定位技术于一体的定位系统，由连续运行参考站、控制中心和移动用户组成。各个组成部分的功能如下：（1）连续运行参考站，连续不断地观测GPS原始数据，并实时地将观测值传输至控制中心；（2）控制中心，根据各个GPS基准站的原始观测值，计算电离层、对流层和卫星轨道等误差模型，并通过通讯设备（GPRS/CDMA）实时地将虚拟参考站的相位差分改正数传给移动用户；（3）移动站，接收控制中心发布的相位差分改正数，联合自身GPS观测值得到高精度的实时定位值。
　　2.2VRS系统工作原理
　　在某一地区，建立若干个连续运行的GPS基准站，根据这些GPS基准站的观测值建立区域内电离层、对流层、卫星轨道等误差模型。VRS系统运行时，将这些误差从基准站的原始观测数据值中减去，从而形成“无误差”的观测值，然后将这些无误差的观测值和流动站的观测值有效地组合，在流动站附近虚拟出一个参考站，最后再将流动站与虚拟参考站进行载波相位差分计算改正数，实现实时动态RTK测量。
　　3VRS技术与无线通讯技术结合的可行性论文
　　无线通讯网所支持的卫星定位技术（英文为AssistedGPS简称AGPS或WirelessAssistedGPS简称WAG）可以在特定的卫星信号接收环境下利用无线通讯网络（例如GSM）为接收机提供必要的定位辅助信息数据。AGPS技术最明显的特点就是拥有一个具有成千上万相关器的高灵敏度卫星信号接收机，同时需要无线通讯技术来传输辅助定位信息。
　　该新技术相对于传统接收机具有以下的优点[4]:
　　•非常快速的信号捕获；
　　•高灵敏度，甚至实现室内定位；
　　•极好的精度和可信度
　　•支持漫游服务；
　　•非常少的CPU和能量消耗；
　　•除了AGPS服务器外，网络不需要其他特殊的基础设施。
　　AGPS技术和差分GPS（DGPS）表面上非常相似，因为两种技术都是通过地面设施，导入相应的信息，改善卫星信号的观测值。但不同的是DGPS可以提高传统GPS的定位精度，而GPS接收机的灵敏度没有提高；AGPS可以提高传统接收机接收低信噪比卫星信号的能力。但是我们说，AGPS和DGPS可以结合起来提高精度。
　　3.1室内GPS卫星信号的可能性
　　GPS卫星信号穿透房屋墙壁的减弱强度取决于墙壁本身材料的电子特性。从表1中可以看出，室内的GPS卫星信号弱于室外信号20-30dBm。
　　表1不同材料对GPS阻挡减弱程度【2】
　　材料名称 信号减弱大小（分贝） 因子
　　干燥墙壁 1 0.8
　　玻璃 1～4 0.8－0.5
　　涂色玻璃 10 0.1
　　建材 2～9 0.6－1.0
　　铁板 2～11 0.6－0.08
　　瓦式房顶 5~31 0.3－0.001
　　水泥 12~43 0.06－0.00005
　　钢混结构 29~33 0.01－0.0005
　　同时，由于多路径、散射和折射的影响因素，使得室内信号变得更为复杂（如图1所示）。
　　
　　由此，可知室内或遮挡定位虽然可行却有信号问题和误差问题要解决。AGPS技术可以扩展传统VRS定位技术的应用范围，如在一些传统接收机所不能完成的功能，像室内或大型建筑物遮挡时的测量紧急事务处理、旅游信息查询、孩子或病人跟踪、手机GPS时间显示等都将使我们的日常生活变得更加精彩。
　　4结束语
　　4.1无线网通讯的优点：
　　(1)目前国内无线网的通讯信号基本上已经覆盖了每个角落甚至室内和地下，避免了另外架设通讯设备，减少了建网的费用；
　　(2)无线通讯信号不会因为高大建筑物的阻挡而影响通讯，从而减少流动站与基站之间数据丢失造成的重新初始化现象；
　　(3)不同的VRS之间通过手机网可以方便地进行联系，而不需要增加通讯设备'通讯协议，便于局域地VRS之间相互连接以形成全国范围内统一地VRS，从而达到资源共享，有效地利用现有资源。
　　4.2联合的好处论文
　　具体优点有：
　　(1)可以大大扩大范围；
　　(2)可以失锁现象；
　　(3)甚至可以应用在室内进行精度要求不是很高的测量（即室内GPS）；
　　(4)使RTK通讯更稳定，不会因为高建筑的阻挡而影响RTK的精度，可以联合不同的VRS对测量数据进行综合改正以提高数据的可靠性；
　　(5)甚至可以在卫星数较少的情况下进行测量或定位。
　　
　　参考文献:
　　[3]苏成岭，刘祎梅，托马斯•温特里希室内无线通讯手机卫星定位的可能性研究测绘与空间地理信息2006.4第29卷，第二期
　　[4]吴北平GPS网络RTK定位原理与数学模型研究武汉大学2003.4
　　[5]李征航，何良华，吴北平.全球定位系统(GPS)技术的最新进展第二讲网络RTK[J].测绘信息与工程，2002，27(2):23-25

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