杜亮亮
鄂尔多斯华兴能源科技有限责任公司，内蒙古鄂尔多斯 010319
摘要：随着电子产品老化和信号强度衰减，唐家会矿全球定位系统在作业中出现部分区域信号覆盖不足，导致无法作业的情况，不仅增加了作业难度，而且也大大影响了数据汇总的及时性和准确性，卫星通道数太少，网络模块版本太低，已不满足当前行业应用。为此，我们对该矿的全球定位系统进行升级改造，取得较好效果。
关键词：全球定位系统；升级改造；效果；应用
唐家会矿GPS参考站已运行多年，很大程度上为唐家会矿的作业基准统一和信息化快速作业提矿CORS供了便利。由于GPS系统使用老化，距离缩短的现象，使得信号不足以覆盖于全矿生产区域范围，导致测量范围内部分地形无法施测，不仅增加了作业难度，而且也大大影响了数据汇总的及时性和准确性，已不满足当前行业应用。升级改造原来建设的CORS参考站点，增强信号覆盖面积、解算和收星能力，更新现最新产品的流动站。同时增加我国北斗测量系统参与解算，增加4G网络模块，提高稳定性。
1单基站施工过程
1.1 单基站硬件升级
鉴于对之前单基站位置的勘察，搜星状态良好，各项条件满足升级要求，经专家研究后单基站地址还建在原单基站位置。
1.2 单基站软件升级
GRX1200接收机上载了CCP许可码;Beidou系列卫星许可码;Spider软件。 1.3 流动站升级
GS16网络版流动站配CS20手簿，代替之前老款的流动站，调试到唐家会矿单基站发射的频率，满足唐家会矿使用要求并把老款的流动站开通第二网络端口、调试链接，以达到两台流动站都可以正常运行。
2 升级效果
2.1 GRX1200接收机
升级前：原有GRX1200接收机维保日期已过，无法对GPS L2C、GPS L5、Beidou B1、Beidou B2卫星信号进行处理和分析。
升级后：GRX1200接收机上载了CCP许可码以及Beidou系列卫星许可码，确保了接收机的固件版本已经升到最新，设备运行更加稳定，而且可以对GPS L2C、Beidou B1、Beidou B2两套卫星导航系统的四个频率的卫星信号进行处理，确保基站可以跟踪并锁定GPS、GLONASS、Beidou三大卫星导航系统，也保证了流动站可以使用“三星”系统，在困难环境更快速地获取固定解，提高测量效率。通过升级固件、接收机也初步获得了具备跟踪欧盟伽利略卫星导航系统的功能，如果必要后期可以开通伽利略卫星导航系统的使用权限，满足未来支持全球四大主流卫星导航系统的能力。
2.2 大地测量天线
升级前：原有AX1202型大地测量天线运行时间很长，只能够跟踪GPS与GLONASS两种导航卫星，只具备保证亚毫米级相位中心精度和高质量测量值的Smartrack技术，无法满足现代测量的需求。
升级后：现安装的AR10大地测量天线采用最新宽频天线技术，优异的低仰角跟踪性能和抑制多路径能力，且各个频率之间天线相位中心稳定性达到亚毫米精度，具有极强的抗干扰能力。
AR10可以跟踪已有和目前计划之中的导航卫星系统，包括GPS，GLONASS，Galileo和Beidou全球导航卫星系统，以及SBAS，QZSS，Gagan，OmniSTAR和其他L-波段卫星增强系统，满足现有“三星”系统的使用，在未来还可以进行延伸。AR10使用集成保护罩，可防止由于积雪降低信号质量，克服了圆形保护罩由于积雪或鸟类导致的信号衰减，集成保护罩采用空气动力学形状设计，降低了强风对于天线稳定性的影响。
2.3 Spider软件
升级后：新版本Spider软件可以设置播发Leica 4G、RTCM V3等包含有Beidou卫星导航系统在内的改正数格式，确保管理GRX1200接收机上传数据流稳定，可以根据目前唐家会煤矿的需求，分别设置Leica(双星系统)和Leica 4G(三星系统)的数据格式进行播发，未来测量工作中既可以使用新型RTK设备同时也可以使用原有1200系列设备。
2.4 徕卡3D GNSS主要技术
2.4.1 新一代智能测量引擎ME7
新一代智能SmartLink & SmartLink fill星基增强支持接收来自TerraStar星基增强系统地球同步通讯卫星播发的卫星差分信号，不用基站，不在CORS下，也能进行厘米级精度测量，实现单机厘米级无限定位。 拓宽了天线的应用，满足无人区、海洋等没有RTK差分改正数的区域厘米级定位需求。
2.4.2 新一代智能算法RTKplus
RTKplus算法是新一代RTK算法，通过使用GPS L5和L2C信号，完成了双频RTK到多频RTK的转换。改进的智能检核(SmartCheck)技术，提高了RTK在困难测量环境中的可用性和精确性。快速准确地获取测量定位结果且置信度优于99.99%，瞬间固定，杜绝飞点。
2.4.3 新一代网络数据通讯
内置网络模块可进行GPRS数据通讯，支持连接所有CORS，支持连接P2P服务器，作业范围无限制。差分信号无盲区，再也不需要携带笨重的大电瓶，大大降低工作人员劳动强度。
2.4.4 新一代带通滤波器针轮天线
改进的带通滤波器(band-pass filter)技术，能够更有效地接收可用卫星电磁波信号，拒绝频率范围以外的信号。有效地抑制多路径效应，减少经反射抵达天线的干扰信号，保证接收信号的质量，提高定位结果的可靠性和精准性。
2.4.5 新一代军标IP68防尘防水密封设计
采用世界上最好的聚酯纤维材料和抗压防护设计，打造了业内防尘防水等级最高的GNSS智能天线，坚固耐用，风雨无阻。质量好，寿命长。一次投资，长期回报。即使是在最恶劣复杂的环境下作业，也能保证仪器发挥最佳。
徕卡全新Viva GS16智能GNSS天线秉承优越的性能，广泛适用于传统的静态控制测量、基准站的架设、网络CORS RTK测量应用、常规电台的RTK测量等等，贯穿于诸如城市测绘、电力测量、野外丛林测绘、石油、水上等偏远地区测绘等各个领域各种行业中的应用。充分体现速度快、精度高、可靠性好的徕卡测量优势，最大限度地优化传统的作业流程、提升作业效率、节省维护成本。
3 总结
唐家会煤矿测量系统单基站升级改造的项目施工圆满完成。经使用部门检测测量精度及各项使用要求完全满足需求，升级效果良好，主要体现在以下几个方面：
成本低，此次升级在原有CORS站基础上，对主机进行软件升级，无需跟换主机，紧紧对天线、流动站进行硬件更换升级改造，大大节省了重新购置新一套定位系统的费用成本。
科技含量高，改造后的新CORS站，增强信号覆盖面积、解算和收星能力，新增加4G网络模块，提高了数据传输速度，更新现最新产品GS16网络版流动站，在每个地物地貌点上的观测时间仅为3S左右，大大提高了作业效率，直接节省了外业测量的成本，提高了测量速度与精度。
性能稳定可靠，升级改造后，增加了我国北斗测量系统参与解算，提高设备稳定性及测量精度，且点位精度分布较均匀，因此成果更可靠。
测量成果方便快捷，测量获得的数据成果便于储存、管理和共享，同时数据的数字化成图效率也会更高。