3sNews訊，2010年1月22日，2009年度的國內(nèi)空間信息系統(tǒng)軟件測評的表彰大會在北京西郊賓館正式召開。會議對我國2009年的空間信息技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了總結(jié)，并且對2010年推進(jìn)空間技術(shù)的發(fā)展作了一些規(guī)劃，同時對于2009年的獲獎軟件給予表彰。以下是對獲獎軟件上海華測導(dǎo)航技術(shù)有限公司GNSS自動化變形監(jiān)控軟件GPSensor進(jìn)行的簡單介紹。

　　1。GPSensor概述

　　1.1應(yīng)用背景

　　GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）自八十年代中期投入民用后，已廣泛地在導(dǎo)航、定位等各領(lǐng)域應(yīng)用，尤其在測量界的控制測量中起了劃時代的作用。正因為是它在靜態(tài)相對定位中的高精度、高效益、全天候、不需通視等優(yōu)點(diǎn)，使人們普遍采用其來代替常規(guī)的三角、三邊、邊角等方法，并在理論、實踐中取得了可喜的成果。在精密工程變形監(jiān)測中也逐步得到廣泛的應(yīng)用。

　　從國內(nèi)外的有關(guān)研究和應(yīng)用可以看出GPS自動化監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)在橋梁、大型建筑、地震、大壩等行業(yè)中應(yīng)用并取得較好的效益。目前，采用GPS技術(shù)用于橋梁等工程變形監(jiān)測的手段已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于世界各地的各個領(lǐng)域。例如：英國Humber橋、日本明石海峽大橋、虎門大橋、青馬大橋、小浪底水電站、山峽大壩及上游滑坡體等多個領(lǐng)域GPS監(jiān)測系統(tǒng)。

　　但目前的大部分應(yīng)用，采用的解算模型還是基于常規(guī)測量理念-RTK解算模式或者常規(guī)靜態(tài)的方式。這兩種種模式隨著GNSS應(yīng)用技術(shù)的逐步發(fā)展已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)代建筑物健康監(jiān)測的需求了。對于RTK模式以及常規(guī)靜態(tài)來說都有一定的局限性。

　　1.2GPSensor簡介

　　由GPSensor為核心構(gòu)成的變形監(jiān)測系統(tǒng)中的每個GNSS接收機(jī)只需要輸出GNSS的原始數(shù)據(jù)和星歷，原始數(shù)據(jù)包含了GPS解算所有必要的偽距和載波相位數(shù)據(jù)等，星歷指GPS衛(wèi)星發(fā)播的廣播星歷。數(shù)據(jù)通過廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)絡(luò)、串口、無線設(shè)備等傳到控制中心，控制中心的GPSensor軟件根據(jù)每臺GPS接收機(jī)對應(yīng)的IP地址和端口號，獲得每個監(jiān)測點(diǎn)的原始實時數(shù)據(jù)流，并自動對其進(jìn)行實時或準(zhǔn)實時差分解算，得到各個監(jiān)測站的坐標(biāo)，并存入數(shù)據(jù)庫或發(fā)送給客戶端。

　　GPSensor軟件能進(jìn)行7×24小時不間斷觀測。而且，與傳統(tǒng)的監(jiān)測相比，它具有精度更高，實時性更強(qiáng)的特點(diǎn)，并支持各種主流品牌的單雙頻GNSS接收機(jī)混合監(jiān)控。

　　GPSensor采用了C/S和B/S混合架構(gòu)，用戶可以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和訪問。

　　具體的，GPSensor實時差分變形監(jiān)測軟件的工作流程可用下圖表示：

　　如圖所示，GPSensor變形監(jiān)控軟件實現(xiàn)了各個監(jiān)控站的實時差分定位，并具有圖形顯示、接收機(jī)設(shè)置、監(jiān)控站參數(shù)設(shè)置、觀測數(shù)據(jù)記錄、報警等功能。

　　采用C/S和B/S混合架構(gòu)的GPSensor軟件方便用戶在辦公室、監(jiān)控中心、或者其他只要可以上網(wǎng)的地方都可以隨時掌握被監(jiān)測系統(tǒng)的健康狀況。

　　2。GPSensor的功能

　　2.1GPSensor的功能模塊

　　這里用框圖來表示GPSensor的主要功能模塊。

　　2.2GPSensor的基本功能

　　GPSensor實時差分變形監(jiān)控軟件具有下面的一些基本功能：包括對GPS原始數(shù)據(jù)進(jìn)行7×24小時實時差分處理，進(jìn)行變形監(jiān)測，永不間斷；根據(jù)接收機(jī)的原始數(shù)據(jù)輸出率，數(shù)據(jù)更新率最高可達(dá)20Hz；可同時處理多達(dá)多個基站和上百個監(jiān)測站的數(shù)據(jù)等多達(dá)30多項功能。

　　2.3數(shù)據(jù)記錄

　　連接數(shù)據(jù)庫，GPSensor能夠記錄用戶需要保留的各項信息，根據(jù)用戶的選擇，可以記錄GPS定位數(shù)據(jù)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)、基線解信息、系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)等信息。

　　3.GPSensor的軟件界面介紹

　　正常情況下，GPSensor是在服務(wù)器端進(jìn)行復(fù)雜的計算的，用戶不需要去瀏覽這些窗口。但在系統(tǒng)安裝階段或者系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，這些窗口提供的信息能幫助我們迅速地解決問題。數(shù)據(jù)監(jiān)控窗口則是通過接收機(jī)數(shù)據(jù)監(jiān)控窗口可以觀察串口和網(wǎng)絡(luò)來的數(shù)據(jù)的格式、數(shù)據(jù)的更新率、數(shù)據(jù)包的大小等，管理員通過這些信息可以快速地判斷系統(tǒng)的通訊是否正常；接收機(jī)監(jiān)控窗口則主要通過每秒更新一次的接收機(jī)監(jiān)控窗口，管理員能知道接收機(jī)跟蹤的衛(wèi)星數(shù)量、接收機(jī)的鐘差、衛(wèi)星的載噪比等接收機(jī)的關(guān)鍵信息，以確定接收機(jī)的工作狀況、信號質(zhì)量等；同時包括基線窗口、日志等界面的系統(tǒng)介紹。

　　4。GPSensor的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　典型的GPSensor監(jiān)測系統(tǒng)由三部分組成：監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)傳輸和控制單元、數(shù)據(jù)處理分析及管理單元。這三部分形成一個有機(jī)的整體，監(jiān)測單元跟蹤GNSS衛(wèi)星并實時采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通過通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸至控制中心，控制中心相關(guān)的GPSensor軟件對數(shù)據(jù)處理并分析，實時監(jiān)測被監(jiān)測物體的三維形變。

　　如下所示，某橋梁項目的GNSS監(jiān)測系統(tǒng)，即監(jiān)測單元一個參考站（R1）和四個監(jiān)測站(M1,M2,…,M4)組成。其中參考站根據(jù)實際情況，確定其具體位置；四個監(jiān)測站分別設(shè)在南北塔塔頂以及橋面主跨跨中對稱兩個。

　　數(shù)據(jù)傳輸采用先進(jìn)的光纖數(shù)據(jù)傳輸方式，一方面提高了系統(tǒng)通訊可靠性，另一方面提高了數(shù)據(jù)傳輸速度。

　　控制中心配備一臺高性能服務(wù)器，用于數(shù)據(jù)分析和圖形處理，以及終端服務(wù)。結(jié)合GPSensor軟件，實時對數(shù)據(jù)分析和圖形處理。