gps定位仪技术规范书亚米级.docx

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gps定位仪技术规范书亚米级

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　　篇一：

_GPS定位仪_采购标准规范（通用）

　　物资采购标准

　　（大地测量、测距仪卷GPS定位仪册）

　　GPS定位仪

　　通用技术规范

　　（编号：

1311004-0000-00）

　　二〇〇九年十二月

　　本规范对应的专用技术规范目录

　　GPS定位仪采购标准技术规范使用说明

　　1.本采购标准技术规范分为标准技术规范通用部分、标准技术规范专用部分以及本规范使用说明。

　　2.采购标准技术规范通用部分原则上不需要设备招标人（项目单位）填写，更不允许随意更改。

如对其条款内容确实需要改动，项目单位应填写《项目单位通用部分条款变更表》并加盖该网、省公司招投标管理中心公章及辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会。

经标书审查同意后，对通用部分的修改形成《项目单位通用部分条款变更表》，放入专用部分，随招标文件同时发出并视为有效。

　　3.采购标准技术规范专用部分分为标准技术参数、项目单位需求部分和投标人响应部分。

《标准技术参数表》中“标准参数值”栏是标准化参数，不允许项目单位和投标人改动。

项目单位对“标准参数值”栏的差异部分，应填写“项目单位技术差异表”，“投标人保证值”栏应由投标人认真逐项填写。

项目单位需求部分由项目单位填写，包括招标设备的工程概况和招标设备的使用条件。

投标人响应部分由投标人填写“投标人技术参数偏差表”，提供销售业绩、主要部件材料和其他要求提供的资料。

　　4.投标人填写“技术参数和性能要求响应表”时，如与招标人要求有差异时，除填写“技术偏差表”外，必要时应提供相应试验报告。

　　5.有关初始化速度、平面与高程精度、防水性能等需要修正的情况由项目单位提出并在专用部分的表4项目单位技术差异表明确表示。

　　6.采购标准技术规范的页面、标题等均为统一格式，不得随意更改。

　　目录

　　1总则.......................................................................................................................................................1

　　一般规定....................................................................................................................................1投标人应提供的资格文件.........................................................................................................1工作范围和进度要求.................................................................................................................1技术资料....................................................................................................................................1标准和规范.................................................................................................................................1必须提交的技术数据和信息.....................................................................................................22性能要求...............................................................................................................................................23主要技术参数.......................................................................................................................................24外观和结构要求...................................................................................................................................25验收及技术培训...................................................................................................................................36技术服务...............................................................................................................................................3

　　附录A供货业绩..............（转载于:

小龙文档网:

gps定位仪,技术规范书,亚米级）................................................................................................................4附录B仪器配置表..........................................................................................................................4

　　1总则一般规定

　　投标人应具备招标公告所要求的资质，具体资质要求详见招标文件的商务部分。

投标人须仔细阅读包括本技术规范（通用部分和专用部分）在内的招标文件阐述的全部条款。

投标人提供的GPS定位仪应符合招标文件所规定的要求。

　　本招标文件采购标准规范提出了对GPS定位仪技术上的规范和说明。

　　本招标文件提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，投标人应提供符合本采购标准规范引用标准的最新版本标准和本招标文件技术要求的全新产品，如果所引用的标准之间不一致或本招标文件所使用的标准与投标人所执行的标准不一致时，按要求较高的标准执行。

　　如果投标人没有以书面形式对本采购标准规范的条文提出差异，则意味着投标人提供的产品完全符合本招标文件的要求。

如有与本招标文件要求不一致的地方，必须逐项在“技术差异表”中列出。

　　本采购标准规范将作为订货合同的附件，与合同具有同等的法律效力。

本采购标准规范未尽事宜，由合同签约双方在合同谈判时协商确定。

　　本采购标准规范中涉及有关商务方面的内容，如与招标文件的商务部分有矛盾时，以商务部分为准。

　　本招标文件采购标准规范中通用部分各条款如与采购标准规范专用部分有冲突，以专用部分为准。

　　投标人应提供的资格文件

　　投标人应按以下内容和顺序提供详实投标资料。

如果以下资质不满足要求、投标资料不详实、严重漏项将导致废标：

（1）投标人应建立了完善的质量保证体系，并出具ISO9000系列或等同质量体系的证书。

（2）按附录A提供业绩资料。

　　（3）填写采购标准规范专用部分中的技术参数响应表。

（4）填写采购标准规范专用部分中的投标人技术偏差表。

（5）按附录B填写仪器配置表。

　　（6）授权单位出具的三年以内型式试验或委托试验报告有效复印件。

工作范围和进度要求

　　本采购标准规范仅适用于技术专用部分货物需求一览表中所列GPS定位仪的包装、供货和服务等技术要求。

　　交货时间如有延误，供方应及时将延误交货的原因、后果及采取的补救措施等向买方说明。

　　技术资料

　　设备交付时应提供以下资料：

（1）产品（包括进口产品）正确完整的中文技术手册及使用说明书；

（2）保修书1份；（3）出厂检验报告；（4）产品合格证；（5）装箱清单。

标准和规范

　　篇二：

亚米级手机GPS定位系统XX0715

　　亚米级手机GPS实时定位系统开发研究

　　沈祥，甘朝机

　　（1.浙江省余姚市建设局，浙江余姚315400；2.宁波市江东新新测绘有限公司，浙江宁波315040）12

　　摘要：

GPS智能手机，由于定位精度低（±15米），实际用于工作定位较少，主要用于导航。

本文介绍用多台普通导航GPS智能手机静态观测，利用手机移动通讯功能，实时数据上传到服务器，利用“位置差分”原理，即时进行平差处理，并返回定位信息，使普通导航GPS定位精度达到“亚米级”的方法和实验结果，并展望较高精度的手机GPS定位应用前景。

　　关键词：

位置差分、平差、手机GPS、亚米级

　　一、概述

　　当前GPS应用十分广泛，种类繁多，但是按照实际用途可以分为三大类：

导航型GPS（精度较低±15米）、测地型GPS（可达到厘米级或更高）和授时型GPS。

测地型GPS定位精度高，其仪器结构也比较复杂、价格比较昂贵，主要用于测绘、精密工程或其他特殊领域的高精度定位。

导航GPS定位精度低，体积小、价格比较便宜，应用广泛，可配置到其他移动智能设备中，主要用于汽车、船舶导航、跟踪定位等。

测地型GPS和导航GPS之所以定位精度差异那么大，可以从两个方面概括说明：

一是两者所采用的芯片等级及数据处理能力有差别，即硬件等级有差别；二是数据处理方法，精密GPS在完成解算前，已经对时钟误差、卫星伪距误差等原始数据，进行了误差处理。

而普通导航GPS是直接进行解算的，结果里面包含了大量的误差。

　　在实际工作中，一些定位精度要求在±1米左右的应用行业，如园林绿化、古树名木调查，道路交通标志，市政设施，广告灯箱等定位便成了测量的“鸡肋行业”，使用精度较高的测地型GPS有些大材小用，投资成本偏高，而使用导航GPS，由于精度太低不能满足实际要求。

本文结合当前GPS智能手机比较普及的实际情况，进行实验研究，用多台普通导航GPS智能手机作为接收机做静态测量，利用手机的移动通讯功能，数据实时上传，并即时进行平差处理，平差后立即返回平差结果，使普通导航GPS定位精度达到“亚米级”的方法和实验结果，并开发了实验程序。

　　二、系统简介

　　本系统研究的基本思路：

同时使用多台GPS智能手机静态观测，并把其中3~4台放置到已知点上，作为基站观测，利用手机的移动通讯功能，实时上传观测数据到固定计算机，应用“位置差分”数据处理原理，即时进行数据平差处理，并即时返回平差结果，实现“亚米级”手机实时定位。

作为基站的GPS智能手机不间断进行观测并上传数据，每个数据间隔为1秒，而用作定位的GPS智能手机，则在到达待测点位时开始观测，静态观测1分钟左右，观测数据实时上传到服务器，在结束观测后1～2秒内即可获得平差结果。

　　系统主要组成部分：

　　1、观测基站：

　　根据系统设计的基本思路，用多台GPS智能手机静态测量，其中3～4台GPS智能手机，或者普通导航GPS接收模块和智能手机连接，在已知点上作为基站，利用手机的移动通讯功能，实现观测数据实时上传。

由于整个系统的定位精度较低，所以对已知点的精度要求也比较低，使用普通的导线点或RTK测量点即可。

基站的数量与位置布设，对即时定位的精度及观测时段有影响，增加基站数量，可提高定位精度。

　　2、定位手机：

　　如同RTK流动站，到达定位点后开始观测，实时上传观测数据，通过一定时段的观测（1～3分钟）后，多台GPS手机的同步观测数据，由服务器统一进行平差处理，并即时获取到平差后的定位信息。

同时参与定位的GPS手机（基站或流动定位）越多，组成的同步观测位置差分基线数越多，定位精度越好。

　　3、数据处理服务器：

　　一台固定的计算机运行服务器软件，该计算机需要有固定的IP地址或网址，接收GPS智能手机或基站实时上传观测数据，进行静态数据平差处理，基站和定位手机客户端的任务管理，提供定位点平差结果的检索服务等功能。

　　4、移动通讯网络：

　　利用移动通讯网络作为本系统实现“实时快速定位”的数据链，服务器与基站或定位手机之间的通讯采取“单向服务模式”，基站或定位手机只管向服务器发送数据，不用理会服务器是否接收到，而服务器端只管接收到来数据，不管丢失的数据。

3G技术也将在本系统应用的发挥关键作用。

　　三、系统研究的几个技术重点：

　　1、GPS数据提取：

　　普通导航GPS的数据格式是采用NMEA-0813数据格式，输出采用ASCII码，串口通讯，基本语句有：

$GPRMC、$GPGGA、$GPGSV、$GPVTG、$GPGSA几个语句，包含GPS接收机当前的时间、位置、卫星状况等定位信息。

使用MicrosoftVisualStudioc#XX开发工具，基于Microsoftmobile平台，开发GPS串口通讯模块、NMEA-0813数据格式处理模块，提取观测位置信息、卫星定位精度信息等组成观测数据。

　　2、数据上传服务

　　考虑移动网络实际的通讯情况，数据上传可能会有间断或延迟，甚至数据的丢失，服务器的数据接收和基站和定位手机的通讯，采取“单向服务模式”，服务器上建立WCF（windowscommunicationfoundation）面向服务的服务器常驻程序，无需建立web服务（IIS服务），基站和定位手机即可通过Http协议传送对象访问。

开发工具统一采用MicrosoftVisualStudioc#XX。

　　3、观测时段时间确定：

　　定位手机的静态观测时段应该多长，既可以实现快速定位，又可以提高定位精度达到一定的范围。

本文通过实验，用单个GPS接收机进行长时间的观测（2～3小时），求得平均点位中误差为±5米左右。

后又通过改进实验程序，每接收一个数据，即时求解最新的点位中误差，通过多次实验发现：

开始时点位中误差在±15米左右，经过一段时间（1～3分钟）后点位中误差逐渐达到一个稳定的状态。

因此，手机定位时段可以选择1～3分钟，尽管观测时间约长精度会越高，但是违背了快速定位的意义。

　　4、观测数据平差：

　　全部观测数据以时间为索引，每秒多个GPS观测数据组成一个同步观测平差基线网。

当定位手机提交平差申请，该申请包含观测时段的起止时间，服务器检索该时段全部数据，组成N个（该时段秒数）同步观测基线网，每条基线均为“位置差分”基线。

N个同步网中所有基线进行平差，采用传统GPS平差方法，首先进行自由平差，剔除部分误差较大的基线，然后进行约束平差，获得定位手机的平差结果。

　　5、服务队列管理：

　　因为系统设计可使用不定数量的基站和定位手机同时工作，基站和定位手机可能由于通讯网络的原因中断联系，基站位置的改变，由于同时提交的平差申过多，导致服务器数据平差延缓等，服务队列管理主要承担，各类接收机的数据管理，任务请求队列管理，按照任务

　　先后顺序进行排队处理。

通常服务器处于接收数据状态，经测试服务器处理5个接收机3分钟的全部数据1800条基线，耗时约秒。

　　6、数据转换：

　　GPS卫星定位采用WGS－84坐标系统，接收机提取的数据采用大地经纬度数据，在服务器观测数据的存储管理、计算均采用WGS－84空间坐标系统，期间需要大地坐标与空间坐标向量的相互转换。

为方便使用，平差后的坐标数据采用大地坐标，系统设计了投影转换模块，七参数坐标转换模块，设置WGS-84到任意坐标系统的转换参数后，可实现向任意坐标的转换。

　　四、数据处理基本原理

　　1、GPS位置差分

　　位置差分是最简单的差分方法，在相同环境、同一时刻、同型号GPS接收机的基站和用户站的卫星星历、时钟误差、大气折射等误差相同，因此：

　　⊿X=X-X’Xk=Xk’+⊿X

　　⊿Y=Y-Y’Yk=Yk’+⊿Y

　　⊿Z=Z-Z’Zk=Zk’+⊿Z

　　基站坐标（X,Y,Z），基站观测坐标（X’,Y’,Z’）

　　用户站改正后坐标（Xk,Yk,Zk），用户站观测坐标：

（Xk’,Yk’,Zk’）

　　2、空间向量三维无约束平差

　　某一时刻多台GPS接收机观测数据，组成一个同步观测网。

一个观测时段内的全部同步观测网组成多余观测网，进行自由平差。

平差前舍去基站与基站之间的基线。

　　3、超差基线剔除

　　超差基线的剔除是根据无约束平差精度评定结果，确定一个适合的阀值，剔除一定比例的超差基线。

本文剔除超差基线比例约占总数的5～10%，可后续进行深入研究。

　　4、约束平差

　　基站点已知坐标转换为空间坐标向量，对已经剔除粗差的基线进行空间向量平差，解算出用户坐标。

误差方程、法方程组成及解算公式过程略，详见参考文献1、2。

　　五、实验实例

　　实验用5个TourMateB168蓝牙GPS接收机，内部模块为SIRF3芯片。

一台带蓝牙模块的笔记本dellD8302G内存。

笔记本电脑同时担任服务器和多个客户端任务。

基本模式是：

服务器+4基站+1客户的模式。

　　实验场地：

在余姚梁辉某建筑空地上，在半径10米范围内选择5个点并标记，用RTK测定5个点的WGS-84大地经纬度和GPS高程，RTK使用“宁波NBCORS网络RTK系统”。

观测数据见表1。

　　表1用RTK点大地坐标

　　别连接5个TourMateB168蓝牙GPS接收机，把其中4个客户端设置为基站，并设置该点的已知的RTK坐标。

打开GPS开始接收卫星数据，同时不间断向服务器发送基站观测数据。

　　观测实验：

剩余的1号接收机为用户机，设置观测时段长为1分钟，用户机打开GPS后一直保持卫星数据接收，但不向服务器发送。

点击“开始观测”开始，向服务器发送观测数据并计数，当发送满60个（可以根据卫星接收状况或较高精度要求自定义设置更长时间。

）后自动停止发送观测数据，向服务器发送数据处理请求，问讯和读取平差结果并记录成果数据。

　　所有基站和用户机GPS接收稳定一段时间后，用户机开始观测，连续观测了50个测段，历时约1小时，直接记录高斯投影坐标。

期间用户机保持位置不变。

事后对50个观测数据与RTK成果进行比较统计，结果如下表2：

　　表2GPS手机观测与RTK成果比较和统计

　　六、结束语

　　利用多台普通导航型GPS或GPS智能手机静态观测，利用手机的移动通讯功能，实现实时数据处理，提高普通导航型GPS的定位精度，充分发挥普通导航型手机GPS的普及性以及价格优势，扩大其应用领域，如市政设施管理、交通设施管理、园林绿化、电力线路、林业调查、土地普查、古树名木普查等“亚米级”定位需求领域。

　　GPS数据处理应用位置差分的原理，设置多基站，可相对提高位置差分的精度。

本文实验服务器、4个基站和一个客户端均在一台计算中实现，实际应用中，基站和客户端实现的方式很多：

GPS模块的Mobile智能手机，安装客户端程序即可实现；GPS模块+Mobile智能手机方式；GPS模块+PC方式等。

基站和客户端通过设置可以互换角色。

由于GPS智能手机用电少，价格便宜，可使用太阳能加小蓄电池供电的模式安装基站，达到基站短期内（半月左右）免维护。

　　服务器端采用面向服务的开发方式，基站和客户端手机可以突破操作系统的限制，通过开发，实现其他智能操作系统手机的“亚米级”定位功能。

如诺基亚为主的Symbian系统智能手机，开放平台的Android系统智能手机等。

　　总之，由于实时“亚米级”手机GPS定位系统的建设成本很低，使用方便，应用领域较广，希望该技术等得到推广和应用。

　　参考文献：

　　1、孔祥元郭际明《控制测量学》武汉大学出版社，

　　2、李天文《GPS原理及应用》科学出版社

　　3、张大威（翻译）《Microsoftmobile移动开发应用宝典》清华大学出版社

　　4、曹婷婷.高玉GPS中NMEA-0183协议的应用.《电子工程师》，XX年10期

　　篇三：

GPS定位仪使用指南

　　GPS定位仪使用指南

　　GPS作为野外定位的最佳工具，在户外运动中有广泛的应用，在国内也可以越来越经常地看见有人使用了。

GPS不象电视或收音机，打开就能用，它更象一架相机，你需要有一定的技巧。

　　现在我来谈一下我的一些GPS使用办法和经验，希望其他朋友能继续补充。

首先大家要弄清使用GPS时常碰到的一些术语：

　　1.坐标（coordinate）

　　有2维、3维两种坐标表示，当GPS能够收到4颗及以上卫星的信号时，它能计算出本地的3微坐标：

经度、纬度、高度，若只能收到3颗卫星的信号，它只能计算出2维坐标：

精度和纬度，这时它可能还会显示高度数据，但这数据是无效的。

大部分GPS不仅能以经/纬度（Lat/Long）的方式，显示坐标，而且还可以用UTM（UniversalTransverseMercator）等坐标系统显示坐标但我们一般还是使用LAT/LONG系统，这主要是由你所使用的地图的坐标系统决定的。

坐标的精度在SelectiveAvailability（美国防部为减小GPS精确度而实施的一种措施）打开时，GPS的水平精度在100-50米之间，视接受到卫星信号的多少和强弱而定，若根据GPS的指示，说你已经到达，那么四周看看，应该在大约一个足球场大小的面积内发现你的目标的。

在SA关闭时（目前是很少见的，但美政府计划将来取消SA），精度能达到15米左右（GPS性能介绍上说的精度都给的是noSA值，唬人的）。

高度的精确性由于系统结构的原因，更差些。

经纬度的显示方式一般都可以根据自己的爱好选择，一般有"","hddd*""，"hddd*mm""""（其中的“*”代表“度”，以下同）地球子午线长是公里，纬度改变一度合公里，一分合公里，一秒合米，赤道圈是公里，北京地区纬在北纬40度左右，纬度圈长为40075*sin（90-40）,此地经度一度合276公里，一分合公里一秒合米，你可以选定某个显示方式，并把各位数字改变一对应地面移动多少米记住，这样能在经纬度和实际里程间建立个大概的对应。

大部分GPS都有计算两点距离的功能，可给出两个坐标间的精确距离。

高度的显示会有英制和公制两种方式，进GPS的SETUP页面，设置成公制，这样在其他象速度、距离等的显示也都会成公制的了。

　　2.路标（L