晋阳选煤厂GNSS参考站网络系统的测试研究

程志强

（1.太原理工大学矿业工程学院，山西 太原 030024；2.太原市国土资源勘测中心，山西 太原 030009）

晋阳选煤厂GNSS参考站网络系统的测试研究

程志强1,2

（1.太原理工大学矿业工程学院，山西 太原 030024；2.太原市国土资源勘测中心，山西 太原 030009）

晋阳选煤厂GNSS参考站网络系统，通过对常规RTK定位测试、可用性测试、内业测试及外业测试，得出晋阳选煤厂GNSS参考站网络系统运行稳定、可靠，且兼容性强、集成效果好的结论，值得推广应用。

GNSS参考站；网络系统；测试；定位；可用性

晋阳选煤厂是太原煤炭气化集团有限责任公司的骨干企业，是由原煤炭部投资，原苏联南方煤炭设计院与山西煤矿设计院联合设计，主要工艺和设备从原苏联引进，采用三产品重介旋流器主选及煤泥浮选联合流程，在全国主要的选煤厂中占中上等水平。

为了检核晋阳选煤厂GNSS参考站网络系统设计的合理性以及有效覆盖范围、流动站在有效覆盖范围内所能达到的精度、系统稳定性和兼容性等技术指标，在晋阳选煤厂指定的区域内进行了GNSS参考站网络系统的相关性能测试。

1 测试方案

1.1 测试内容

系统坐标框架测定和精度评定；系统连续、自动运行能力的测试；系统对参考站管理能力和数据处理能力的测试；系统的可用性测试；流动站用户接收机测试；流动站通讯方式的可用性和性能测试；流动站用户定位初始化时间、定位精度、时间延迟测试。

1.2 测试方法

1.2.1 系统坐标框架测定和精度评定

为了确定晋阳选煤厂GNSS参考站网络系统的精确坐标，采用120 h的连续观测数据，数据采样率为1s，全部转换为RINEX数据格式。同时引入IGS[1]站的同期观测数据，采用高精度基线解算软件进行基线解算，将基线处理结果进行平方差，得出晋阳选煤厂GNSS参考站网络系统的点位坐标和精度指标。

1.2.2 网络RTK定位测试

测试点的选择是在晋阳选煤厂GNSS参考站网络系统均匀分布网络覆盖内，观测条件良好的，在网中初步选点若干个已有WGS84[2]坐标系统坐标的控制点作为测试点。

实时定位测试是在晋阳选煤厂GNSS参考站网络系统每个测试点上，按照连续地形测量模式，以1s采样率连续采集150个定位结果，记录初始化时间等相关信息。

初始化时间分析是统计晋阳选煤厂GNSS参考站网络系统所有测试点的最长初始化时间、最短初始化时间、平均初始化时间，并评定是否达到设计要求。

定位精度统计分析是统计晋阳选煤厂GNSS参考站网络系统所有测试点的最大误差、最小误差、误差概率统计，并评定是否达到设计要求。

2 测试结果及分析

2.1 系统坐标框架测定和精度评定

通过收集晋阳选煤厂GNSS参考站的24h原始数据，数据采样率为1 s，全部使用Leica Geomatic Office软件转换为RINEX数据格式。系统坐标框架是通过引入同期观测数据，采用高精度基线解算软件进行基线解算，将基线处理结果进行平方差，得出GNSS参考站的点位坐标和精度指标。

2.2 网络RTK定位测试

2.2.1 常规RTK测试

测试点选择是按照晋阳选煤厂GNSS参考站网络系统测试点要求，均匀分布网络覆盖内WGS84坐标系统坐标的控制点作为测试点。

测试结果是经过剔除粗差观测值后，晋阳选煤厂GNSS参考站网络系统常规RTK定位测试结果见表1。

表1 网络系统常规RTK定位测试结果

根据表1的统计结果，流动站RTK定位在WGS-84坐标系下的三维外符合精度可以达到水平2～3cm，垂直3～5cm。

测试结果分析得出：晋阳选煤厂GNSS参考站网络系统除周围有障碍物观测条件较差外，一般点平面精度均优于3cm。

2.2.2 可用性测试

房角测试可以看出，不管是双星还是单星如果放在房角直接开机，都难以初始化。如果双星在一个比较开阔的地方初始化后，然后移动到房角则可以测量出结果。

树底下测试时，在靠近树底下单、双星都可以初始化，测出结果，但是单星初始化时间比较长，完全在比较茂密的树底下，双星可以固定，单星不能初始化或初始化很慢。树底下测试记录表见表2。

表2 树底下的可用性测试记录

从表2的测试结果来看，都能满足晋阳选煤厂GNSS网络参考站技术设计指标。

3 测试结论

3.1 内业测试

晋阳选煤厂GNSS参考站网络系统内业测试,严格按照行业测试标准，进行了可行性测试，达到了测试预期目标。晋阳选煤厂GNSS参考站网络系统兼容性强、集成效果好；运行稳定、可靠；实际精度统计显示优于技术设计；提供的数据链路各项指标符合技术设计，部分指标优于前期技术设计。

3.2 外业测试

整个RTK作业面积大于70km2，可以覆盖整个晋阳选煤厂GNSS参考站网络系统，优于设计指标。晋阳选煤厂GNSS参考站网络系统运行稳定正常，内、外符合精度达到设计要求，网内精度分布均匀，初始化时间普遍小于20s。系统外延性很理想，网外20km[3]，初始化速度与网内基本没有任何区别，且内、外符合精度优于技术设计要求;系统对第三方设备兼容性好。

4 结束语

通过对晋阳选煤厂GNSS参考站网络系统进行常规RTK定位测试、可用性测试、内业测试、外业测试，得出晋阳选煤厂GNSS参考站网络系统运行稳定、可靠，且兼容性强、集成效果好,值得推广应用。

[1]陈俊勇，张鹏，武军郦,等.在中国构建全球导航卫星连续运行站系统的思考〔J〕.测绘学报，2007，（04）.

[2]张弘.连续运行参考站服务网的技术研究〔J〕.太原科技，2008，（11）.

[3]蔡东健,岳建平,勾启泰.JSCORS系统实时定位性能测试与分析〔J〕.测绘通报,2009,（7）.

Test Research on the Network System of GNSS Reference Station in Jinyang Coal Preparation Plant

CHENG Zhi-qiang1,2
（1.College of Mining Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan Shanxi 030024;2.Taiyuan Land and ResourcesSurveying Center,Taiyuan Shanxi 030009,China)

The paper introduces the network system of GNSS reference station in Jinyang Coal Preparation Plant.Through conventional RTK positioning test,usability test,field and office work tests,a conclusion is drawn:with its stable reliability,strong compatibility and improved integration effect,the system is worth popularizing

GNSS reference station;network system;test

TD679

A

1672-5050（2010）03-0078-03

2009-11-20

程志强（1976—），男，山西介休人，在读工程硕士，工程师，从事国土资源勘测工作。

刘新光