陳炎釗

(浙江省第一測(cè)繪院,杭州 310012)

智能與信息化

工程領(lǐng)域中三維導(dǎo)航應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)剖析

陳炎釗

(浙江省第一測(cè)繪院,杭州 310012)

三維導(dǎo)航與二維平面導(dǎo)航在技術(shù)上近似，但側(cè)重點(diǎn)不同，應(yīng)用上也有不同。二維平面導(dǎo)航目前常應(yīng)用于地面導(dǎo)航。三維導(dǎo)航尤其是全球性的三維導(dǎo)航，則必須考慮全球坐標(biāo)系統(tǒng)的統(tǒng)一性，與高斯平面上的數(shù)字處理相比，技術(shù)上難度較大。選擇一個(gè)時(shí)空統(tǒng)一的合理坐標(biāo)系統(tǒng)，作為全球?qū)Ш絽⒖蓟鶞?zhǔn)，是重要內(nèi)容之一。論文較為系統(tǒng)地分析了各個(gè)工序節(jié)點(diǎn)的技術(shù)要領(lǐng)，并提出一些新的可行性技術(shù)，將一種新型結(jié)構(gòu)模式的數(shù)據(jù)+定位的三維連續(xù)導(dǎo)航系統(tǒng)的輪廓展現(xiàn)給大家。

三維定位;三維坐標(biāo)系統(tǒng);G PS導(dǎo)航

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.036

1 引言

三維導(dǎo)航與地面車載導(dǎo)航有所不同，技術(shù)上有相同之處也有各自的側(cè)重點(diǎn)。地面導(dǎo)航目前接觸到的多數(shù)是二維平面導(dǎo)航；而三維導(dǎo)航則要確定空間的實(shí)時(shí)位置，因而技術(shù)上又多了一層，難度也增加。尤其是全球性的三維導(dǎo)航，則必須考慮全球坐標(biāo)系統(tǒng)的統(tǒng)一性，與高斯平面上的數(shù)據(jù)處理，不能相提評(píng)論。選擇一個(gè)時(shí)空統(tǒng)一的合理坐標(biāo)系統(tǒng)，作為全球?qū)Ш絽⒖蓟鶞?zhǔn)，是重要內(nèi)容之一。同時(shí)，在地球表面進(jìn)行全球?qū)Ш?，比如在海上，很多區(qū)域沒(méi)有島嶼等地物可以參照，導(dǎo)航必須給出全球的三維地圖才能有效表述，并將地圖分級(jí)放大，協(xié)同運(yùn)行。

三維導(dǎo)航的核心技術(shù)是三維定位于GIS數(shù)據(jù)的協(xié)同工作。其應(yīng)用非常廣泛。然而，其原理與在工程領(lǐng)域中利用衛(wèi)星定位技術(shù)進(jìn)行放樣是基本一致的，求得大地坐標(biāo)，再進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后使用坐標(biāo)值定位?？此坪?jiǎn)單，但各工序具有一定的復(fù)雜性與技術(shù)難度。

2 全球三維導(dǎo)航概述

2.1 導(dǎo)航技術(shù)歷史回顧

地圖最早也是由做向?qū)ч_始的，軍隊(duì)的行軍作戰(zhàn)離不開地圖，可以說(shuō)導(dǎo)航起源就是地圖。后來(lái)由地圖派生出專門的導(dǎo)航系統(tǒng)，到如今雖然發(fā)展了許多代，但大多數(shù)沒(méi)離開過(guò)地圖。

專業(yè)的導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)有近百年的歷史了。1921年，美國(guó)明尼蘇達(dá)州JohnJ.Bovy申請(qǐng)了一項(xiàng)手持導(dǎo)航工具專利——可滾動(dòng)地圖。它可以安裝在汽車上，為行駛的汽車導(dǎo)航。到了1960年，美國(guó)成功發(fā)射了全球首顆軌道導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)Transit1B。之后基于原子鐘測(cè)距的定位系統(tǒng)不斷發(fā)射實(shí)驗(yàn)，到了1977年基本奠定了NAVSTARGPS系統(tǒng)框架。提供了穩(wěn)定的三維定位系統(tǒng)[1]。

2.2 現(xiàn)代導(dǎo)航技術(shù)

衛(wèi)星定位系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)縮寫用GNSS縮寫表示，泛指包括美國(guó)的GPS、俄羅斯的Glonass、歐洲的Galileo、中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等。為方便起見(jiàn)在此以GPS為例[2]。

全球定位系統(tǒng)（GPS）能為全球任意地點(diǎn)、任意多個(gè)用戶同時(shí)提供高精度、全天候、連續(xù)實(shí)時(shí)的三維定位、三維測(cè)速和時(shí)間基準(zhǔn)。由于這一系統(tǒng)在定位、導(dǎo)航、測(cè)速、授時(shí)等方面具有高效率、高精度、多功能等特點(diǎn)，因而，原有較為復(fù)雜費(fèi)時(shí)的天文測(cè)量導(dǎo)航基本被人們遺忘。但隨著數(shù)字?jǐn)z像儀與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，這項(xiàng)定位技術(shù)變得更加方便，尤其是具有永久的低（無(wú)）成本的參照系統(tǒng)，且只要有格林尼治授時(shí)臺(tái)授時(shí)，就可滿足導(dǎo)航定位之需。

衛(wèi)星導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航以及其他技術(shù)相互組合，促進(jìn)了導(dǎo)航技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

3 全球三維導(dǎo)航參照系統(tǒng)

3.1 基本概念

既然是全球?qū)Ш?，就需要有全球性的連續(xù)電子地圖。然而，由于從橢球體到平面的投影，在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上不可能不產(chǎn)生奇點(diǎn)，所以地圖的平面投影通常不能給出一個(gè)連續(xù)的全球覆蓋。因而，高斯投影、墨卡托投影等提供的投影圖，是一種碎塊集合體，此為基礎(chǔ)的導(dǎo)航系統(tǒng)必定限于范圍面積或只能跳躍式提供地圖服務(wù)，而不可能提供連續(xù)的服務(wù)，除非有新型的三維系統(tǒng)。

3.2 參照系分類

3.2.1 國(guó)家2000大地坐標(biāo)系

由國(guó)家2000大地坐標(biāo)系由國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，2008年7月1日起正式實(shí)施。坐標(biāo)系原點(diǎn)為包括海洋和大氣的整個(gè)地球的質(zhì)量中心，Z軸由原點(diǎn)指向歷元2000.0的地球參考極的方向，X軸由原點(diǎn)指向格林尼治參考子午線與地球赤道面（歷元2000.0）的交點(diǎn)，Y軸與Z軸、X軸構(gòu)成右手正交坐標(biāo)系。

采用的地球橢球的參數(shù)為：長(zhǎng)半軸a=6 378 137m，扁率f=1/298.257 222 101。

3.2.2 WGS-84坐標(biāo)系

原點(diǎn)為包括海洋和大氣的整個(gè)地球的質(zhì)量中心，Z軸由原點(diǎn)指向歷元1984.0的地球參考極的方向，X軸由原點(diǎn)指向格林尼治參考子午線與地球赤道面（歷元1974.0）的交點(diǎn)，Y軸與Z軸、X軸構(gòu)成右手正交坐標(biāo)系。

WGS-84橢球[3]采用國(guó)際大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合會(huì)第17屆大會(huì)測(cè)量常數(shù)推薦值，2個(gè)常用基本幾何參數(shù)為：長(zhǎng)半徑a=（6378 137±2）m；扁率f=0.003 352 810 664。

3.3 坐標(biāo)值的表達(dá)方式

三維系統(tǒng)通常分為2類：一類是真三維坐標(biāo)系統(tǒng)，用（x、y，z）表示空間中的某點(diǎn)，如國(guó)家2000大地坐標(biāo)系、WGS-84等；另一類是投影成平面地圖+大地水準(zhǔn)面高程，也可以用經(jīng)緯度+到橢球面的高度來(lái)表示，即用（B，L，H）來(lái)表示橢球表面的一個(gè)點(diǎn)。

4 衛(wèi)星定位技術(shù)及相應(yīng)對(duì)策

4.1 當(dāng)前的衛(wèi)星定位系統(tǒng)

迄今，比較完善的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有美國(guó)GPS、俄羅斯Glonass系統(tǒng)和歐洲衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)Galileo，以及我國(guó)正在建設(shè)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)。

利用GPS進(jìn)行氣象預(yù)報(bào)，遙感地球大氣，測(cè)定大氣溫度及水汽含量，監(jiān)測(cè)氣候變化等，由于現(xiàn)勢(shì)性較強(qiáng)，無(wú)須進(jìn)行轉(zhuǎn)換，實(shí)測(cè)結(jié)果可認(rèn)為是CGCS2000下的結(jié)果。GPS用于陸?？斩ㄎ粚?dǎo)航，進(jìn)行海上船位和平臺(tái)的高精度定位，海洋測(cè)繪任務(wù)、飛機(jī)導(dǎo)航，要求精度一般在厘米級(jí)甚至米級(jí)，因此無(wú)須顧及框架間的差異。WGS-84下的結(jié)果可視作CGCS2000下的結(jié)果。建立WGS-84世界大地坐標(biāo)系的一個(gè)重要目的，是在世界上建立一個(gè)統(tǒng)一的地心坐標(biāo)系。地質(zhì)、土地利用調(diào)查、精細(xì)農(nóng)業(yè)和精細(xì)林業(yè)以及旅游考古、海事部門都可直接利用WGS-84下的結(jié)果。

4.2 衛(wèi)星定位技術(shù)應(yīng)用分類

導(dǎo)航技術(shù)的迅速發(fā)展，已由較為單一的交通定位導(dǎo)航，擴(kuò)展到測(cè)繪、土地調(diào)查、建筑工程、旅游指南、公安PLGIS、通信、物探、氣象等領(lǐng)域，滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的多個(gè)方面。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用日益廣泛，為人類帶來(lái)了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 衛(wèi)星定位技術(shù)對(duì)三維導(dǎo)航的主導(dǎo)作用

衛(wèi)星定位技術(shù)的發(fā)展，使精準(zhǔn)定位的三維導(dǎo)航也變得可行。一般情況下，只有在靜態(tài)才能求得精確值，但隨著應(yīng)用的持久與廣泛，通過(guò)在已知坐標(biāo)值的點(diǎn)位上設(shè)站，可以回歸求出衛(wèi)星信號(hào)在傳播過(guò)程中的各種系統(tǒng)誤差改正數(shù)，并與原來(lái)理論研究的數(shù)學(xué)改正模型相印證，繼而高精度實(shí)時(shí)定位導(dǎo)航得以逐步實(shí)現(xiàn)。

5 衛(wèi)星定位信號(hào)接收與處理

5.1 信號(hào)接收[4]

信號(hào)通道是接收機(jī)的核心部分。GPS信號(hào)通道是硬軟件結(jié)合的電路。不同類型的接收機(jī)其通道也有所不同的。

GPS信號(hào)通道的作用為：搜索衛(wèi)星，索引并跟蹤衛(wèi)星；對(duì)廣播電文數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)、解調(diào)出廣播電文；進(jìn)行偽距測(cè)量、載波相位測(cè)量及多普勒頻移測(cè)量。

衛(wèi)星所接收到的信號(hào)是擴(kuò)頻的調(diào)制信號(hào)，所以要經(jīng)過(guò)解擴(kuò)、解調(diào)才能得到導(dǎo)航電文。為了達(dá)到此目的，在相關(guān)通道電路中設(shè)有偽碼相位跟蹤環(huán)和載波相位跟蹤環(huán)。

5.2 誤差改正

衛(wèi)星定位原理是基于時(shí)鐘系統(tǒng)的電磁波測(cè)距后方交會(huì)。信號(hào)通過(guò)空中到地面，受到各種干擾影響，因而誤差改正組成較為復(fù)雜。這方面研究的文章較多，卓有成效。

在已知點(diǎn)上設(shè)站，反求改正參數(shù)，再用于未知點(diǎn)的定位改正。這是實(shí)用的有效方法。目前的Cors系統(tǒng)定位準(zhǔn)確效率高。

5.3 信號(hào)處理[5]

微處理器是GPS接收機(jī)工作的重要部分，GPS接收機(jī)都是在微處理器指令下協(xié)同工作的。其主要步驟如下。

1）接收機(jī)開機(jī)后，首先進(jìn)行自檢，稱為預(yù)熱。

2）隨后接收機(jī)對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行搜索，當(dāng)搜索到衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，即進(jìn)行跟蹤，并將接收到的信號(hào)譯碼為GPS衛(wèi)星星歷。當(dāng)收索到4顆衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，將C/A碼偽距觀測(cè)值及星歷一起計(jì)算測(cè)站的三維坐標(biāo)，并按預(yù)置位置更新率計(jì)算新的位置。

3）根據(jù)機(jī)內(nèi)存貯的衛(wèi)星歷書和測(cè)站近似位置，計(jì)算所有在軌衛(wèi)星升降時(shí)間、方位和高度角。

4）GPS接收機(jī)給出導(dǎo)航電文，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)格式 (電文片段)如下:

$GPGGA,091047.00,3959.7618,N,11619.5350,E,1,07,2.3, 60.0,M,-6.5,M,,*4A,,,,,,

$GPZDA,091048.00,14,01,2005,,*61

每一行的語(yǔ)義如下：所有行均以$符開始，以換行符結(jié)束，在符號(hào)$后的5個(gè)字符解釋了信息的基本類型，多重信息之間用逗號(hào)隔開：，使用回車控制符和換行控制符。

5.4 軟件處理導(dǎo)航電文

在導(dǎo)航軟件中，必須有接收處理導(dǎo)航電文的功能。軟件可以建一個(gè)mydh.DLL作為其中的一個(gè)組合件。mydh.DLL控件的內(nèi)容至少有以下內(nèi)容：

1）須有一個(gè)過(guò)程msmentsub'命名隨意…endsub，添加通訊控件，與接收器連接；

2）用RS232線路與接收器雙向通訊；

3）分揀導(dǎo)航電文中的坐標(biāo)時(shí)間信息；

4）在硬盤中記錄坐標(biāo)作為路徑信息；

5）換算經(jīng)緯度坐標(biāo)，與導(dǎo)航使用的GIS數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)取得一致；

6）在電子圖上定位顯示當(dāng)前位置；

7）提示周邊相關(guān)信息；

8）可以預(yù)報(bào)未來(lái)時(shí)刻的準(zhǔn)確方位及點(diǎn)位；

9）其他處理功能；

10）關(guān)閉通訊退出模塊的功能。

5.5 室內(nèi)導(dǎo)航測(cè)試

我們用筆記本聯(lián)機(jī)接收天線，導(dǎo)航軟件開機(jī)預(yù)熱1min后，在室內(nèi)自動(dòng)顯示定位點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)在室內(nèi)只要有無(wú)線信號(hào)可以接收，即可解碼信號(hào)進(jìn)行定位，但精度受到一定影響。同一位置在不同時(shí)間顯示的坐標(biāo)是不同的，在一誤差半徑為R的圓內(nèi)顯示散列點(diǎn)陣。由于室內(nèi)景深不等，R的大小也在變化，R在10m級(jí)，室內(nèi)定位誤差半徑(見(jiàn)圖1)。這是一個(gè)初步測(cè)試，有待于更多的研究。

5.6 空中導(dǎo)航模擬測(cè)試

在野外測(cè)試時(shí)，記錄有路徑數(shù)據(jù)文件。以這個(gè)文件為基礎(chǔ)，模擬1個(gè)全球路徑數(shù)據(jù)文件，用導(dǎo)航軟件回放，可以看到，飛行器飛行軌跡，還可以測(cè)試速度、方位、高度等參數(shù)。

圖1 室內(nèi)定位誤差半徑

6 坐標(biāo)處理

6.1 定位點(diǎn)坐標(biāo)解碼數(shù)據(jù)

在某一時(shí)刻接收到的衛(wèi)星星歷文件經(jīng)過(guò)解碼，得到經(jīng)緯度值與大地高。而導(dǎo)航軟件中的GIS數(shù)據(jù)一般可以用“經(jīng)緯度坐標(biāo)+高程”的形式保存到文件，但無(wú)法在屏幕上按一定比例顯示，因?yàn)?緯度與1經(jīng)度其長(zhǎng)度是不同的。同樣是1緯度，其長(zhǎng)度值也在隨緯度大小而變化。因此必須轉(zhuǎn)換成能按比例顯示的坐標(biāo)，那就是直角坐標(biāo)系統(tǒng)。

前述，經(jīng)典的投影為高斯平面，而從WGS-84坐標(biāo)建立以來(lái)，有了以地球質(zhì)心為原點(diǎn)的三維直角坐標(biāo)系統(tǒng)。我們應(yīng)將導(dǎo)航電文中解算出的坐標(biāo)位置值（B,L,H），轉(zhuǎn)換成直角坐標(biāo)系坐標(biāo)。

6.2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換與G IS一致

在工程建設(shè)領(lǐng)域，如橋梁、道路、水利樞紐等，建立的坐標(biāo)是高斯平面系統(tǒng)，一般用普通幾何方法計(jì)算坐標(biāo)值；而衛(wèi)星定位值是地球橢球上的大地坐標(biāo)經(jīng)緯度。因此，工程建設(shè)的控制網(wǎng)及施工放樣若用衛(wèi)星定位技術(shù)，必須經(jīng)過(guò)多道轉(zhuǎn)換計(jì)算工序。目前，許多先進(jìn)的總圖設(shè)計(jì)也也在GIS系統(tǒng)上進(jìn)行。導(dǎo)航的原理也是定位引導(dǎo)，這是一致的。

從應(yīng)用的角度出發(fā)，國(guó)家2000坐標(biāo)系與WGS-84坐標(biāo)系相差甚微，其誤差對(duì)基準(zhǔn)來(lái)說(shuō)是要考慮的，但對(duì)導(dǎo)航等工程來(lái)說(shuō)則可以忽略。本文以WGS-84系統(tǒng)為例加以介紹。

一般坐標(biāo)轉(zhuǎn)換流程為：P(B,L,H)→投影到分帶的高斯-克呂格投影平面上，經(jīng)過(guò)平移旋轉(zhuǎn)與導(dǎo)航軟件的數(shù)據(jù)坐標(biāo)取得一致。而海上導(dǎo)航用的海圖，其投影是墨卡托投影，是與高斯-克呂格投影不同的投影方式，但其過(guò)程基本相同，結(jié)果也在一個(gè)直角平面上[6]。

H是大地高，在三維導(dǎo)航中也應(yīng)與導(dǎo)航軟件數(shù)據(jù)的高程系統(tǒng)取得一致?，F(xiàn)在由于數(shù)據(jù)的積累，應(yīng)該可以初步建立起全球大地水準(zhǔn)面模型了。局部區(qū)域可以精確建立這個(gè)模型。借助于該模型，通過(guò)內(nèi)插計(jì)算，可以方便地將大地高轉(zhuǎn)為水準(zhǔn)面的高程。

與局部區(qū)域的導(dǎo)航不同，全球性的導(dǎo)航在平面上并不方便，平面圖有分帶，需要進(jìn)行拼接。這在遠(yuǎn)洋航行、遠(yuǎn)距離國(guó)際航班等情況下，必然會(huì)出現(xiàn)。

6.3 全球三維G IS系統(tǒng)構(gòu)建設(shè)計(jì)[7-10]

由于計(jì)算機(jī)技術(shù)日益成熟，建立一個(gè)三維坐標(biāo)GIS系統(tǒng)已經(jīng)是可行的。以WGS-84大地坐標(biāo)系為基準(zhǔn)的三維全球GIS系統(tǒng)，將很方便踐行各種計(jì)算，無(wú)需如橢球球面上那樣計(jì)算復(fù)雜耗時(shí)。所需數(shù)據(jù)也可以將原有的高斯平面上的數(shù)據(jù)逆向轉(zhuǎn)換成三維空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

同時(shí)，由于全球大地水準(zhǔn)面模型的建立，水準(zhǔn)高程與大地高之間的互相轉(zhuǎn)換變得方便可行。這樣，GPS高程也可以直接應(yīng)用到一些工程項(xiàng)目中。

在這個(gè)三維系統(tǒng)上，計(jì)算也將更方便。2點(diǎn)之間的直線與地心構(gòu)成的面在地球表面的截線段就是大地線，因此方位角、大地線長(zhǎng)度等橢球面上的計(jì)算仍可協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

在短距離工程領(lǐng)域內(nèi)，直線距離可以直接代替大地線，其誤差可以忽略，如10km以內(nèi)（宜以精度要求為前提確定距離長(zhǎng)短）。這將相當(dāng)于一個(gè)全球一體化的微分平面集合體。

這個(gè)微分平面，可大可小。微分平面坐標(biāo)系與三維坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換模型容易建立。

6.4 與全球G IS數(shù)據(jù)的結(jié)合

在現(xiàn)有GIS數(shù)據(jù)體系下，實(shí)現(xiàn)全球?qū)Ш?，一般以?shù)據(jù)組合的方式出現(xiàn)。將電子地圖數(shù)據(jù)分成若干區(qū)域，以坐標(biāo)為索引，調(diào)用所在區(qū)域的數(shù)據(jù)。

有的GIS軟件，總圖是以經(jīng)緯度為單位將全圖展開在1個(gè)平面上，除赤道外，其他地方長(zhǎng)度都是變形的，尤其南北極，1個(gè)點(diǎn)變成了1條線。但仍然可以起到示意作用。

還有一種情況，如用航天飛機(jī)雷達(dá)將全球掃描并經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)加工形成不同分辨率的全球DEM圖像并作為導(dǎo)航底圖，其數(shù)據(jù)的高程精度在數(shù)10m之內(nèi)。如對(duì)個(gè)別區(qū)域用精度較高的DEM數(shù)據(jù)補(bǔ)充后，可以滿足諸如航空導(dǎo)航等一些領(lǐng)域的需求。

7 結(jié)語(yǔ)

三維導(dǎo)航也是由應(yīng)用需求催生的，不少高端行業(yè)需要這項(xiàng)技術(shù)提供服務(wù)。如遠(yuǎn)洋貨輪通過(guò)全球三維導(dǎo)航，可以了解記錄精確的航行軌跡，不斷改進(jìn)航行服務(wù)等。

通過(guò)分析這項(xiàng)技術(shù)服務(wù)，模式能不斷改進(jìn)。不限于車載導(dǎo)航，諸如遠(yuǎn)洋導(dǎo)航一類，不一定需要對(duì)路線周邊詳細(xì)的地理人文信息，僅需一個(gè)較為精準(zhǔn)的航行線路，船只即可沿著這一軌跡航行到達(dá)目的地[11]。不同的是需要有跨帶的長(zhǎng)距離的連續(xù)地形圖。因此，GIS系統(tǒng)模式不盡相同，有其自身的特點(diǎn)。

為建立新一代三維導(dǎo)航系統(tǒng)，我們應(yīng)從高斯-克呂格分帶投影、墨卡托投影海圖的固定模式中走出來(lái)，借助于強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)技術(shù)，建立起新型導(dǎo)航系統(tǒng)，提供更加科學(xué)、便捷、精準(zhǔn)的技術(shù)服務(wù)。

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AnalysisTechnical Points of Three-dimensionalNavigationApplication in Engineering Field

CHENYan-zhao
(TheFirstSurveyingandMappingInstituteofZhejiangProvince,Hangzhou 310012,China)

Three dimensional navigation and two-dimensional plane navigation in the technical approximation, but the focus is different,there are different applications. Two dimensional plane navigation is the common application of the ground navigation. Three dimensionalnavigation, especially the global three-dimensional navigation, youmust consider the unity of the global coordinate system, comparedwiththedigital processingon theGaussplan, themore difficult to increase the technical.Choosinga proper coordinate systemofspace and time isone of the important contents of the global navigation reference standard. This paper systematically analyzes the technicalmethods of eachworking procedure node, and puts forward some new feasible technologies. The outline of a new type of structural model of the data +locationofthe3Dcontinuousnavigationsystemisshowntoeveryone.

three-dimensionalpositioning;three-dimensionalcoordinatesystem;GPSnavigation

P258

B

10079-9467（2016）09-0129-04

2016-07-04

陳炎釗（1963～），男,浙江諸暨人，高級(jí)工程師，從事工程測(cè)繪與研究，（電子信箱）hz_cyz@126.com。