精密单点定位在线服务系统探讨

张国锋

（广州市城市规划勘测设计研究院 广东广州 510060）

1 引言

精密单点定位在线服务系统，是GNSS技术的一个前沿研究领域，它在基于Internet网络的基础上，向用户提供一种全新的GNSS定位服务[1-2]。这种技术将复杂的数据计算过程交给数据处理中心完成，无需用户参与数据解算，具有方便简洁易用、定位精度高、解算速度快和全球范围适用等优点。它弥补了传统数据处理模式的缺点，是测绘科技面向社会服务的有效方式，具有广阔的应用前景和良好的科研价值。

2 网站模型设计

精密单点定位在线服务系统工作模式是用户通过Internet网络，将数据上传到数据处理中心，系统数据处理中心自动进行数据解算，并自动将数据返回给用户[3]。

2.1 系统服务模型的特点：

（1）用户界面简洁易用；

（2）数据自动化处理和反馈。用户提交数据后，系统能够自动下载所需数据参数，自动进行数据解算，自动将解算结果返回给用户或者通知用户数据存放的ftp站点；

（3）能处理动态和静态的观测数据；

（4）能处理任何采样率的数据；

（5）适用性广，能处理全球任意地点的数据；

（6）能估计多种参数。除了能够估计位置参数外，还能实现接收机钟差、对流层延迟等参数的精确估计，以满足特殊用户的需求；

（7）数据处理失败率低。系统在用户提交数据后，及时对数据格式、数据可用性等方面进行检查，如果不符合要求或者处理失败，会生成清晰易懂的错误报告，及时反馈给用户。

系统网站服务模型（如图1）：

图1 基于Internet的精密单点定位服务模型设计

2.2 数据处理流程

（1）用户通过web或者E-mail/FTP的方式提交Rinex观测数据，并对接收机天线类型、天线高以及解算方式等配置选项进行简单设置；

（2）数据处理中心接收到用户的任务请求，对观测数据格式进行质量检查，判断其是否符合精密单点定位解算的要求，如数据格式不对，或者数据量不足以完成解算，应当及时反馈给用户，并提交相应的错误报告。如果检查合格，数据处理中心应当立即通知用户处理所需的估计时间及成果获取方式。

（3）当获得合格的观测数据之后，数据中心利用处理所需的精密卫星星历、精密卫星钟差、地球自传参数等其他数据，进行定位解算。对于这类数据，数据中心应当能够定期自动下载更新。

（4）待数据解算完毕，处理中心将处理结果和详细分析报告发送给用户，从而完成整个服务过程。

3 网站实现

在精密单点定位软件基础上，研究开发了精密单点定位在线网站，实现了基于Internet的精密单点定位在线数据解算服务，目前基本实现了静态和动态观测数据的自动处理[4-6]。

3.1 网站系统模块结构

采用Html和php语言，结合Apache服务器和MySql数据库，开发完成精密单点定位在线解算服务网站[7]。网站主要包括两大部分，一部分是前台显示系统，即访问者能看到的页面；另一部分是后台管理系统，用于管理员对整个网站的管理[8]。

网站模块层次结构（如图2）。

图2 PPP在线服务系统网站模块层次结构

该网站具有简洁易懂、使用方便的优点，前台显示界面（如图3）。

图3 在线精密单点定位服务Web界面

用户可在网站的最新动态中查看系统的使用方法，具体步骤如下：

（1）提交观测数据文件

单击“浏览”按钮，选择需要进行解算的数据文件。该观测数据文件必须为Rinex格式，或经过压缩后生成的.zip、.z、.gz格式的压缩文件。

（2）选择接收机天线类型

用户根据测量中实际使用的接收机天线，选择对应的天线类型。需要指出的是，Rinex文件中的天线类型信息选择为NONE时，系统进行解算时采用的是用户提交的Rinex文件中的天线类型，解算获得的坐标将是天线平均相位中心位置加上天线高改正，未进行平均相位中心偏差改正，这可能在高程方向上导致数分米的系统性误差。

（3）输入天线高

该天线高为从接收机ARP参考位置至标石的垂直高度，由于不同接收机ARP位置定义以及外业所量测的实际位置不同，因此，用户需将所量测的距离转换成标石至标准ARP位置的高度。各种天线ARP定义需参考NGS公布的结果。

（4）选择解算方式

目前PPP解算软件可以提供静态和动态两种解算方式，用户提交数据时，选择所需要的解算模式。需要指出的是，本网站提交的数据须为双频数据，且数据量不少于1小时。

（5）输入接收解算结果的电子邮件地址。

（6）单击“提交”按钮，将数据提交给网站。提交后网站将返回用户数据的提交结果：

同时网站在后台开始解算，所需等待时间受当前系统繁忙程度影响，一般10分钟左右即可收到解算结果。

3.2 网站后台管理功能模块介绍

由于网站系统的后台要承担大量的工作，系统要能够对用户提交的数据进行管理，查看用户数据的文件名、格式、大小、处理状态等，并能够查看到用户的E-mail，在用户数据自动处理失败情况下，可以手动进行重新处理或者下载到本地查看，将重新处理后的结果或处理失败信息返回给用户；同时能够删除一些恶意上传的数据。为了保证系统网站能够正常稳定运行，必须对网站的数据进行定期备份，在系统网站出现问题时，及时进行恢复。

管理功能模块：

（1）文章公告管理模块

此模块对应于系统前台的最新动态部分，主要管理系统发布的一些最新公告，同时发布GNSS领域的最新研究进展等信息。

（2）上传文件管理模块

用户上传观测文件后，系统的后台能够对用户的数据文件进行管理，如查看用户的联系方式，用户数据文件的序列号、文件名、文件格式、文件大小、天线类型、天线高、上传时间、处理状态。重新对解算失败的数据进行处理，删除恶意上传的数据文件。

（3）数据库管理模块

系统数据库的管理对于网站的正常稳定运行非常重要，需要及时对系统的数据库进行备份，并能够在需要时进行数据的恢复（如图4）。

图4 网站数据备份

（4）系统常规配置模块

此模块可以配置网站参数，设定数据库备份时间，邮件服务器参数，用户上传文件的类型大小等（如图 5）。

图5 网站系统配置模块

（5）网站用户管理模块以及邮件管理模块

用户管理模块可以对管理员用户进行管理，邮件管理模块主要负责对用户发送数据处理结果或者其他反馈信息。

4 结束语

本文研究了精密单点定位在线服务系统网站模型的特点，设计了网站服务流程及模块，采用Html和php语言，结合Apache服务器和MySql数据库，开发完成精密单点定位在线解算服务网站，对精密单点定位在线服务系统网站的前端功能和后台功能进行了精心设计，实现了对静态和动态观测数据在线的精密单点定位在线解算功能。

参考文献：

[1]ZUMBERGE， J.F.Automated GPS data analysis service.GPS Solutions， 1999，2(3):76-78.

[2]MUELLERSCHOEN， R.J.， W.I.BERTIGER， M.F.LOUGH，D.DONG，An Internet-Based Global Differential GPS System， Initial Results [R].Proceedings of ION National Technical Meeting，Anaheim，California，2000.

[3]WITCHAYANGKOON B.， P.C.L.SEGANTINE.Testing JPL’s PPP services[J].GPS Solutions， 1999， 3(1):73-76.

[4]张小红.动态精密单点定位（PPP）的精度分析[J].全球定位系统，2006(1)7-11.

[5]邹璇.GPS精密单点定位软件实现及精度分析[J].测绘信息工程，2007，32(3):41-43.

[6]HOFMANN-WELLENHOF， B.， H.LICHTENEGGER，[J].COLLINS， Global Positioning System theory and practice[M].Springer-Verlag Wien， 1992.

[7]黄炳强.PHP5+MySQL网站开发实例精讲[M].北京:人民邮电出版社，2007.

[8]郝兴伟.Web 开发技术[M].北京:高等教育出版社，2006.