張國鋒

（廣州市城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院 廣東廣州 510060）

1 引言

精密單點定位在線服務(wù)系統(tǒng)，是GNSS技術(shù)的一個前沿研究領(lǐng)域，它在基于Internet網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，向用戶提供一種全新的GNSS定位服務(wù)[1-2]。這種技術(shù)將復(fù)雜的數(shù)據(jù)計算過程交給數(shù)據(jù)處理中心完成，無需用戶參與數(shù)據(jù)解算，具有方便簡潔易用、定位精度高、解算速度快和全球范圍適用等優(yōu)點。它彌補(bǔ)了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模式的缺點，是測繪科技面向社會服務(wù)的有效方式，具有廣闊的應(yīng)用前景和良好的科研價值。

2 網(wǎng)站模型設(shè)計

精密單點定位在線服務(wù)系統(tǒng)工作模式是用戶通過Internet網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)處理中心，系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中心自動進(jìn)行數(shù)據(jù)解算，并自動將數(shù)據(jù)返回給用戶[3]。

2.1 系統(tǒng)服務(wù)模型的特點：

（1）用戶界面簡潔易用；

（2）數(shù)據(jù)自動化處理和反饋。用戶提交數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)能夠自動下載所需數(shù)據(jù)參數(shù)，自動進(jìn)行數(shù)據(jù)解算，自動將解算結(jié)果返回給用戶或者通知用戶數(shù)據(jù)存放的ftp站點；

（3）能處理動態(tài)和靜態(tài)的觀測數(shù)據(jù)；

（4）能處理任何采樣率的數(shù)據(jù)；

（5）適用性廣，能處理全球任意地點的數(shù)據(jù)；

（6）能估計多種參數(shù)。除了能夠估計位置參數(shù)外，還能實現(xiàn)接收機(jī)鐘差、對流層延遲等參數(shù)的精確估計，以滿足特殊用戶的需求；

（7）數(shù)據(jù)處理失敗率低。系統(tǒng)在用戶提交數(shù)據(jù)后，及時對數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)可用性等方面進(jìn)行檢查，如果不符合要求或者處理失敗，會生成清晰易懂的錯誤報告，及時反饋給用戶。

系統(tǒng)網(wǎng)站服務(wù)模型（如圖1）：

圖1 基于Internet的精密單點定位服務(wù)模型設(shè)計

2.2 數(shù)據(jù)處理流程

（1）用戶通過web或者E-mail/FTP的方式提交Rinex觀測數(shù)據(jù)，并對接收機(jī)天線類型、天線高以及解算方式等配置選項進(jìn)行簡單設(shè)置；

（2）數(shù)據(jù)處理中心接收到用戶的任務(wù)請求，對觀測數(shù)據(jù)格式進(jìn)行質(zhì)量檢查，判斷其是否符合精密單點定位解算的要求，如數(shù)據(jù)格式不對，或者數(shù)據(jù)量不足以完成解算，應(yīng)當(dāng)及時反饋給用戶，并提交相應(yīng)的錯誤報告。如果檢查合格，數(shù)據(jù)處理中心應(yīng)當(dāng)立即通知用戶處理所需的估計時間及成果獲取方式。

（3）當(dāng)獲得合格的觀測數(shù)據(jù)之后，數(shù)據(jù)中心利用處理所需的精密衛(wèi)星星歷、精密衛(wèi)星鐘差、地球自傳參數(shù)等其他數(shù)據(jù)，進(jìn)行定位解算。對于這類數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中心應(yīng)當(dāng)能夠定期自動下載更新。

（4）待數(shù)據(jù)解算完畢，處理中心將處理結(jié)果和詳細(xì)分析報告發(fā)送給用戶，從而完成整個服務(wù)過程。

3 網(wǎng)站實現(xiàn)

在精密單點定位軟件基礎(chǔ)上，研究開發(fā)了精密單點定位在線網(wǎng)站，實現(xiàn)了基于Internet的精密單點定位在線數(shù)據(jù)解算服務(wù)，目前基本實現(xiàn)了靜態(tài)和動態(tài)觀測數(shù)據(jù)的自動處理[4-6]。

3.1 網(wǎng)站系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)

采用Html和php語言，結(jié)合Apache服務(wù)器和MySql數(shù)據(jù)庫，開發(fā)完成精密單點定位在線解算服務(wù)網(wǎng)站[7]。網(wǎng)站主要包括兩大部分，一部分是前臺顯示系統(tǒng)，即訪問者能看到的頁面；另一部分是后臺管理系統(tǒng)，用于管理員對整個網(wǎng)站的管理[8]。

網(wǎng)站模塊層次結(jié)構(gòu)（如圖2）。

圖2 PPP在線服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)站模塊層次結(jié)構(gòu)

該網(wǎng)站具有簡潔易懂、使用方便的優(yōu)點，前臺顯示界面（如圖3）。

圖3 在線精密單點定位服務(wù)Web界面

用戶可在網(wǎng)站的最新動態(tài)中查看系統(tǒng)的使用方法，具體步驟如下：

（1）提交觀測數(shù)據(jù)文件

單擊“瀏覽”按鈕，選擇需要進(jìn)行解算的數(shù)據(jù)文件。該觀測數(shù)據(jù)文件必須為Rinex格式，或經(jīng)過壓縮后生成的.zip、.z、.gz格式的壓縮文件。

（2）選擇接收機(jī)天線類型

用戶根據(jù)測量中實際使用的接收機(jī)天線，選擇對應(yīng)的天線類型。需要指出的是，Rinex文件中的天線類型信息選擇為NONE時，系統(tǒng)進(jìn)行解算時采用的是用戶提交的Rinex文件中的天線類型，解算獲得的坐標(biāo)將是天線平均相位中心位置加上天線高改正，未進(jìn)行平均相位中心偏差改正，這可能在高程方向上導(dǎo)致數(shù)分米的系統(tǒng)性誤差。

（3）輸入天線高

該天線高為從接收機(jī)ARP參考位置至標(biāo)石的垂直高度，由于不同接收機(jī)ARP位置定義以及外業(yè)所量測的實際位置不同，因此，用戶需將所量測的距離轉(zhuǎn)換成標(biāo)石至標(biāo)準(zhǔn)ARP位置的高度。各種天線ARP定義需參考NGS公布的結(jié)果。

（4）選擇解算方式

目前PPP解算軟件可以提供靜態(tài)和動態(tài)兩種解算方式，用戶提交數(shù)據(jù)時，選擇所需要的解算模式。需要指出的是，本網(wǎng)站提交的數(shù)據(jù)須為雙頻數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)量不少于1小時。

（5）輸入接收解算結(jié)果的電子郵件地址。

（6）單擊“提交”按鈕，將數(shù)據(jù)提交給網(wǎng)站。提交后網(wǎng)站將返回用戶數(shù)據(jù)的提交結(jié)果：

同時網(wǎng)站在后臺開始解算，所需等待時間受當(dāng)前系統(tǒng)繁忙程度影響，一般10分鐘左右即可收到解算結(jié)果。

3.2 網(wǎng)站后臺管理功能模塊介紹

由于網(wǎng)站系統(tǒng)的后臺要承擔(dān)大量的工作，系統(tǒng)要能夠?qū)τ脩籼峤坏臄?shù)據(jù)進(jìn)行管理，查看用戶數(shù)據(jù)的文件名、格式、大小、處理狀態(tài)等，并能夠查看到用戶的E-mail，在用戶數(shù)據(jù)自動處理失敗情況下，可以手動進(jìn)行重新處理或者下載到本地查看，將重新處理后的結(jié)果或處理失敗信息返回給用戶；同時能夠刪除一些惡意上傳的數(shù)據(jù)。為了保證系統(tǒng)網(wǎng)站能夠正常穩(wěn)定運(yùn)行，必須對網(wǎng)站的數(shù)據(jù)進(jìn)行定期備份，在系統(tǒng)網(wǎng)站出現(xiàn)問題時，及時進(jìn)行恢復(fù)。

管理功能模塊：

（1）文章公告管理模塊

此模塊對應(yīng)于系統(tǒng)前臺的最新動態(tài)部分，主要管理系統(tǒng)發(fā)布的一些最新公告，同時發(fā)布GNSS領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展等信息。

（2）上傳文件管理模塊

用戶上傳觀測文件后，系統(tǒng)的后臺能夠?qū)τ脩舻臄?shù)據(jù)文件進(jìn)行管理，如查看用戶的聯(lián)系方式，用戶數(shù)據(jù)文件的序列號、文件名、文件格式、文件大小、天線類型、天線高、上傳時間、處理狀態(tài)。重新對解算失敗的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，刪除惡意上傳的數(shù)據(jù)文件。

（3）數(shù)據(jù)庫管理模塊

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的管理對于網(wǎng)站的正常穩(wěn)定運(yùn)行非常重要，需要及時對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行備份，并能夠在需要時進(jìn)行數(shù)據(jù)的恢復(fù)（如圖4）。

圖4 網(wǎng)站數(shù)據(jù)備份

（4）系統(tǒng)常規(guī)配置模塊

此模塊可以配置網(wǎng)站參數(shù)，設(shè)定數(shù)據(jù)庫備份時間，郵件服務(wù)器參數(shù)，用戶上傳文件的類型大小等（如圖 5）。

圖5 網(wǎng)站系統(tǒng)配置模塊

（5）網(wǎng)站用戶管理模塊以及郵件管理模塊

用戶管理模塊可以對管理員用戶進(jìn)行管理，郵件管理模塊主要負(fù)責(zé)對用戶發(fā)送數(shù)據(jù)處理結(jié)果或者其他反饋信息。

4 結(jié)束語

本文研究了精密單點定位在線服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)站模型的特點，設(shè)計了網(wǎng)站服務(wù)流程及模塊，采用Html和php語言，結(jié)合Apache服務(wù)器和MySql數(shù)據(jù)庫，開發(fā)完成精密單點定位在線解算服務(wù)網(wǎng)站，對精密單點定位在線服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)站的前端功能和后臺功能進(jìn)行了精心設(shè)計，實現(xiàn)了對靜態(tài)和動態(tài)觀測數(shù)據(jù)在線的精密單點定位在線解算功能。

參考文獻(xiàn)：

[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]張小紅.動態(tài)精密單點定位（PPP）的精度分析[J].全球定位系統(tǒng)，2006(1)7-11.

[5]鄒璇.GPS精密單點定位軟件實現(xiàn)及精度分析[J].測繪信息工程，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]黃炳強(qiáng).PHP5+MySQL網(wǎng)站開發(fā)實例精講[M].北京:人民郵電出版社，2007.

[8]郝興偉.Web 開發(fā)技術(shù)[M].北京:高等教育出版社，2006.