CN113625313A - 基于远程无线通讯的gps接收机校准用中长基线测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于远程无线通讯的GPS接收机校准用中长基线测量系统，它是设置GPS受控终端及开关控制器，将被检GPS接收机与开关控制器通过电源线连接，GPS受控终端通过电源线连接开关控制器，GPS受控终端通过数据线连接被检GPS接收机，通过手持APP控制开关控制器实现被检GPS接收机及GPS受控终端启闭，GPS受控终端接收并将GPS接收机检测的检测点的坐标信息上传服务器，检测人员可通过访问服务器进行坐标信息的下载及数据处理，实现GPS接收机校准时的远程控制，从而降低GPS接收机校准时操作人员劳动强度、节约劳动力、降低校准成本、提高校准效率。

Description

基于远程无线通讯的GPS接收机校准用中长基线测量系统

技术领域：

本发明属于全球定位系统(GPS)接收机计量校准技术领域，具体涉及一种基于远程无线通讯的GPS接收机校准用中长基线测量系统。

背景技术：

随着科技的发展，全球定位系统(GPS)应用也越来越广泛。特别是在工程上的应用。因此GPS的检校工作，对于工程质量的把控至关重要。

目前，对GPS的校准主要依据是JJF1118-2004《全球定位系统(GPS)接收机(测地型和导航型)校准规范》。在该校准规范中规定的GPS校准项目中，最主要的一项是测量误差，测量误差又分为短基线测量和中长基线测量（短基线：24m-2km，中长基线：2km-30km）。在对被检GPS进行测量误差校准时，通常是在GPS接收机校准场进行，在基线两端的检测点上分别放置一台GPS接收机，要求GPS接收机天线精确整平对中，对中误差应小于0.5 mm，天线指向正北，精确量取天线高度，按照静态作业模式同步观测，两台GPS接收机各自检测其所在的检测点的坐标，基线两端的检测点之间的距离为标准值，根据两台GPS接收机检测的坐标，可计算出两个检测点之间的距离的测量值，测量值与标准值之间的差值即为测量误差值，多次测量得出的测量误差值的平均值即为测量误差。

为保证测量的准确度，在测量时，处于基线两端检测点的两个GPS接收机需要同时开关机，目前通常的做法是，两个检测人员相互配合操作，另外，测量误差需要多次测量，被测的GPS接收机需要长时间放置在检测点并保持开机状态，其本身电量往往不能支撑整个检测过程，需要更换电池，这就需要检测人员反复往返检测点，而且，测量完毕还需要从被测的GPS接收机中导出测量数据，对于短基线测量问题不大，但是，当基线长度在500m以上时，检测人员反复往返检测点，劳动强度大，检测成本高效率低，严重影响工作效率及校准结果的准确程度。

发明内容：

综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种基于远程无线通讯的GPS接收机校准用中长基线测量系统，它是设置GPS受控终端及开关控制器，将被检GPS接收机与开关控制器通过电源线连接，GPS受控终端通过电源线连接开关控制器，GPS受控终端通过数据线连接被检GPS接收机，通过手持APP控制开关控制器实现被检GPS接收机及GPS受控终端启闭，GPS受控终端接收并将GPS接收机检测的检测点的坐标信息上传服务器，检测人员可通过访问服务器进行坐标信息的下载及数据处理，实现GPS接收机校准时的远程控制，从而降低GPS接收机校准时操作人员劳动强度、节约劳动力、降低校准成本、提高校准效率。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于远程无线通讯的GPS接收机校准用中长基线测量系统，其中：包括手持APP、开关控制器、GPS受控终端、电源及数据显示分析装置，所述的手持APP通过移动通讯协议与开关控制器无线连接，开关控制器通过电源线连接电源，开关控制器通过电源线分别连接GPS受控终端及被检GPS接收机，GPS受控终端通过数据线连接被检GPS接收机，所述的GPS受控终端通过移动通信协议无线连接服务器，所述的数据显示分析装置通过以太网访问服务器，所述的手持APP发送开关机信号给开关控制器，开关控制器控制被检GPS接收机及GPS受控终端通断电，从而实现被检GPS接收机及GPS受控终端的开关机，被检GPS接收机检测其所在的检测点的坐标，并将坐标数据传输给GPS受控终端，GPS受控终端将接收的坐标信息上传服务器，数据显示分析装置通过访问服务器下载坐标信息并进行数据处理。

本发明的技术方案还可以是这样实现的，所述的手持APP通过GSM通信协议或GPRS通信协议无线连接开关控制器。

本发明的技术方案还可以是这样实现的，所述的GPS受控终端通过GSM通信协议或GPRS通信协议无线连接服务器。

本发明的技术方案还可以是这样实现的，所述的GPS受控终端包括外壳、设置在外壳内的主控制板，所述的主控制板上设置有主控制单元、电源管理模块、存储模块、灯光指示模块、时钟模块、收发模块、移动通信模块及USB模块，所述的电源管理模块通过电源线与开关控制器电连接，电源管理模块为主控制单元、存储模块、灯光指示模块、时钟模块、收发模块、移动通信模块及USB模块提供电源，所述的存储模块与主控制单元及设置在外壳上的SD卡插口电连接，存储模块将收发模块接受的坐标信息存储，所述的灯光指示模块与设置在外壳上的指示灯电连接，所述的时钟模块与主控制单元电连接，所述的收发模块与主控制单元及设置在外壳上的收发器接口电连接，收发器接口通过数据线连接被检GPS接收机，收发模块用于接收被检GPS接收机检测的坐标信息，所述的移动通信模块与主控制单元及设置在外壳上的移动通信天线及SIM卡接口电连接，所述的USB模块与主控制单元及设置在外壳上的USB接口电连接。

本发明的技术方案还可以是这样实现的，所述的收发模块包括RS232收发器模块和RS485收发器模块。

本发明的技术方案还可以是这样实现的，所述的主控制板上设置有LAN模块，LAN模块与主控制单元及设置在外壳上的LAN网口电连接。

本发明的技术方案还可以是这样实现的，所述的开关控制器为远程IO模块。

本发明的技术方案还可以是这样实现的，所述的数据显示分析装置为PC电脑。

本发明的技术方案还可以是这样实现的，所述的电源为太阳能发电系统，包括太阳能发电板及太阳能储控一体机，太阳能发电板与太阳能储控一体机电连接，太阳能储控一体机通过电源线连接开关控制器。

本发明的有益效果为：

1、本发明是设置GPS受控终端及开关控制器，将被检GPS接收机与开关控制器通过电源线连接，GPS受控终端通过电源线连接开关控制器，GPS受控终端通过数据线连接被检GPS接收机，通过手持APP控制开关控制器实现被检GPS接收机及GPS受控终端启闭，GPS受控终端接收并将GPS接收机检测的检测点的坐标信息上传服务器，检测人员可通过访问服务器进行坐标信息的下载及数据处理，实现GPS接收机校准时的远程控制，从而降低GPS接收机校准时操作人员劳动强度、节约劳动力、降低校准成本、提高校准效率。

2、本发明结构简单、使用方便、成本低廉，操作人员通过手持APP远程控制被检GPS接收机及GPS受控终端的开关机，之后通过访问服务器网址即可获得被检GPS接收机检测的坐标信息，一个操作人员即可完成被检GPS接收机的检定校准作业，无需操作人员反复往返检测点，使GPS接收机的校准变得简单方便快捷。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的原理图；

图3为本发明的GPS受控终端的结构示意图；

图4为本发明的GPS受控终端的控制原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1、图2、图3及图4所示，一种基于远程无线通讯的GPS接收机校准用中长基线测量系统，包括手持APP1、开关控制器2、GPS受控终端3、电源9及数据显示分析装置4，所述的手持APP1通过GSM通信协议或GPRS通信协议无线连接开关控制器2。开关控制器2通过电源线连接电源9，所述的电源9为太阳能发电系统，包括太阳能发电板7及太阳能储控一体机8，太阳能发电板7与太阳能储控一体机8电连接，太阳能储控一体机8通过电源线连接开关控制器2。开关控制器2通过电源线分别连接GPS受控终端3及被检GPS接收机5，所述的开关控制器2为远程IO模块。本实施例选用北京科星互联技术有限公司生产的MQT004-2G/4G远程IO模块，该远程IO模块插装GSM天线，GPS受控终端3通过数据线连接被检GPS接收机5，所述的GPS受控终端3通过GSM或GPRS通信协议无线连接服务器6，所述的数据显示分析装置4通过以太网访问服务器6，所述的手持APP1发送开关机信号给开关控制器2，开关控制器2控制被检GPS接收机5及GPS受控终端3通断电，从而实现被检GPS接收机5及GPS受控终端3的开关机，被检GPS接收机5检测其所在的检测点的坐标，并将坐标数据传输给GPS受控终端3，GPS受控终端3将接收的坐标信息上传服务器6，数据显示分析装置4通过访问服务器6下载坐标信息并进行数据处理。所述的数据显示分析装置4为PC电脑。

所述的GPS受控终端3包括外壳31、设置在外壳31内的主控制板，所述的主控制板上设置有主控制单元32、电源管理模块33、存储模块34、灯光指示模块35、时钟模块36、收发模块37、移动通信模块38及USB模块39，所述的主控制单元采用Freescalei.MX6UL处理器，所述的电源管理模块33通过电源线与开关控制器2电连接，电源管理模块33为主控制单元32、存储模块34、灯光指示模块35、时钟模块36、收发模块37、移动通信模块38及USB模块39提供电源9，所述的存储模块34与主控制单元32及设置在外壳31上的SD卡插口310电连接，存储模块34将收发模块37接受的坐标信息存储，所述的灯光指示模块35与设置在外壳31上的指示灯311电连接，所述的时钟模块36与主控制单元32电连接，所述的收发模块37包括RS232收发器模块和RS485收发器模块。所述的收发模块37与主控制单元32及设置在外壳31上的收发器接口312电连接，收发器接口312通过数据线连接被检GPS接收机5，收发模块37用于接收被检GPS接收机5检测的坐标信息，所述的移动通信模块38与主控制单元32及设置在外壳31上的移动通信天线313及SIM卡接口314电连接，所述的USB模块39与主控制单元32及设置在外壳31上的USB接口315电连接。所述的主控制板上设置有LAN模块316，LAN模块316与主控制单元32及设置在外壳31上的LAN网口317电连接。

使用时，检测人员将两台被检GPS接收机5放置在校准场的长基线的两个检测点A、B上，两台GPS接收机天线精确整平对中，且天线指向正北后，假设操作人员位于A检测点，则，B检测点的被检GPS接收机5通过电源线连接开关控制器2，开关控制器2的进电接口通过电源线与太阳能储控一体机8连接，开关控制器2的出电接口分别通过电源线连接B检测点的被检GPS接收机5及GPS受控终端3，操作人员将A检测点的GPS接收机开机，同时操作手持APP1发送开机信号给开关控制器2，作为开关控制器2使用的远程IO模块接收到手持APP1发送的开机信号后，接通太阳能储控一体机8与B检测点的被检GPS接收机5及GPS受控终端3，太阳能储控一体机8为B检测点的被检GPS接收机5供电及GPS受控终端3提供电能，B检测点的被检GPS接收机5及GPS受控终端3开机，两台被检GPS接收机5分别检测长基线的A、B两个检测点的坐标，根据JJF1118-2004《全球定位系统(GPS)接收机(测地型和导航型)校准规范》，两个GPS接收机的检测时间大于等于1.5小时，测得多组坐标。对于A检测点的被检GPS接收机5，操作人员直接从该GPS接收机中导出其检测的坐标信息，对于B检测点的被检GPS接收机5，其检测的坐标通过数据线传递给GPS受控终端3，GPS受控终端3接收坐标后存储并通过移动通信模块38上传服务器6，操作人员操作PC电脑访问服务器6即可下载坐标信息，操作人员汇总两个被检GPS接收机5检测的检测点的坐标信息，并计算两个检测点之间的距离的测量值，校准场的长基线的两个检测点之间的距离为标准值，计算测量值与标准值的差值即为被检GPS接收机5的测量误差，计算多次检测的测量误差的平均值，从而判断被检GPS接收机5的测量误差是在合理误差范围内。

更换A检测点的被检GPS接收机5，重复上述校准步骤，如果两次校准的测量误差均在合理误差范围呢，则说明B检测点的被检GPS接收机5测量误差合格，可将B检测点的GPS接收机作为标准GPS接收机使用，只需更换A检测点的GPS接收机即可对多个被检GPS接收机的校准操作。

要说明的是，上述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。

Claims (9)

1.一种基于远程无线通讯的GPS接收机校准用中长基线测量系统，其特征在于：包括手持APP（1）、开关控制器（2）、GPS受控终端（3）、电源（9）及数据显示分析装置（4），所述的手持APP（1）通过移动通讯协议与开关控制器（2）无线连接，开关控制器（2）通过电源线连接电源（9），开关控制器（2）通过电源线分别连接GPS受控终端（3）及被检GPS接收机（5），GPS受控终端（3）通过数据线连接被检GPS接收机（5），所述的GPS受控终端（3）通过移动通信协议无线连接服务器（6），所述的数据显示分析装置（4）通过以太网访问服务器（6），所述的手持APP（1）发送开关机信号给开关控制器（2），开关控制器（2）控制被检GPS接收机（5）及GPS受控终端（3）通断电，从而实现被检GPS接收机（5）及GPS受控终端（3）的开关机，被检GPS接收机（5）检测其所在的检测点的坐标，并将坐标数据传输给GPS受控终端（3），GPS受控终端（3）将接收的坐标信息上传服务器（6），数据显示分析装置（4）通过访问服务器（6）下载坐标信息并进行数据处理。

2.根据权利要求1所述的基于远程无线通讯的GPS接收机校准用中长基线测量系统，其特征在于：所述的手持APP（1）通过GSM通信协议或GPRS通信协议无线连接开关控制器（2）。

3.根据权利要求1所述的基于远程无线通讯的GPS接收机校准用中长基线测量系统，其特征在于：所述的GPS受控终端（3）通过GSM通信协议或GPRS通信协议无线连接服务器。

4.根据权利要求1所述的基于远程无线通讯的GPS接收机校准用中长基线测量系统，其特征在于：所述的GPS受控终端（3）包括外壳（31）、设置在外壳（31）内的主控制板，所述的主控制板上设置有主控制单元（32）、电源管理模块（33）、存储模块（34）、灯光指示模块（35）、时钟模块（36）、收发模块（37）、移动通信模块（38）及USB模块（39），所述的电源管理模块（33）通过电源线与开关控制器（2）电连接，电源管理模块（33）为主控制单元（32）、存储模块（34）、灯光指示模块（35）、时钟模块（36）、收发模块（37）、移动通信模块（38）及USB模块（39）提供电源（9），所述的存储模块（34）与主控制单元（32）及设置在外壳（31）上的SD卡插口（310）电连接，存储模块（34）将收发模块（37）接受的坐标信息存储，所述的灯光指示模块（35）与设置在外壳（31）上的指示灯（311）电连接，所述的时钟模块（36）与主控制单元（32）电连接，所述的收发模块（37）与主控制单元（32）及设置在外壳（31）上的收发器接口（312）电连接，收发器接口（312）通过数据线连接被检GPS接收机（5），收发模块（37）用于接收被检GPS接收机（5）检测的坐标信息，所述的移动通信模块（38）与主控制单元（32）及设置在外壳（31）上的移动通信天线（313）及SIM卡接口（314）电连接，所述的USB模块（39）与主控制单元（32）及设置在外壳（31）上的USB接口（315）电连接。

5.根据权利要求4所述的基于远程无线通讯的GPS接收机校准用中长基线测量系统，其特征在于：所述的收发模块（37）包括RS232收发器模块和RS485收发器模块。

6.根据权利要求4所述的基于远程无线通讯的GPS接收机校准用中长基线测量系统，其特征在于：所述的主控制板上设置有LAN模块（316），LAN模块（316）与主控制单元（32）及设置在外壳（31）上的LAN网口（317）电连接。

7.根据权利要求1所述的基于远程无线通讯的GPS接收机校准用中长基线测量系统，其特征在于：所述的开关控制器（2）为远程IO模块。

8.根据权利要求1所述的基于远程无线通讯的GPS接收机校准用中长基线测量系统，其特征在于：所述的数据显示分析装置（4）为PC电脑。

9.根据权利要求1所述的基于远程无线通讯的GPS接收机校准用中长基线测量系统，其特征在于：所述的电源（9）为太阳能发电系统，包括太阳能发电板（7）及太阳能储控一体机（8），太阳能发电板（7）与太阳能储控一体机（8）电连接，太阳能储控一体机（8）通过电源线连接开关控制器（2）。

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