遼寧省北斗精密定位綜合管理系統的設計與實現

王春艷

（沈陽市勘察測繪研究院有限公司，遼寧 沈陽 110004）

我國自主建設、獨立運行的北斗衛星導航系統（BDS），是與世界其他衛星導航系統兼容的全球衛星導航系統，北斗地基增強系統是北斗衛星導航系統發展的必然產物，是信息化社會必須的基礎設施。它綜合利用全球衛星導航定位、數據通訊、計算機與互聯網等高新科技，建設間距為50~300km的地面基準站網，通過通信網絡系統播發差分定位信號，向各類用戶提供厘米級至亞米級導航定位服務。

2018年，原遼寧省測繪地理信息局通過升級LNCORS基準站和軟件，使用北斗接收設備和解算軟件，支持BDS，GPS，GLONASS等多模衛星信號的接收、存儲和處理，提供BDS，GPS，GLONASS多 模 網 絡RTK定位服務系統，建立了覆蓋全省域的遼寧省北斗地基增強系統。同期，開展了遼寧省北斗精密定位綜合管理系統建設，形成了運維四位一體（即“基準站、數控中心、用戶、數據服務”）的管理模式，實現了基準站管理的統一性，故障信息的可追溯性，資料管理的規范性，數據服務的便捷性。

一、需求分析

遼寧省北斗精密定位綜合管理系統需要將基礎地理信息、基準站信息、流動站信息、用戶管理臺帳和運維信息、實時監測信息等數據有機結合，實現北斗地基增強系統數據信息的綜合管理。

（1）實現遼寧省北斗基準站基本信息、基準站運維信息、基準站故障統計分析和用戶注冊信息管理及申請審批/批準歷史信息記錄的信息化管理，減少人力物力和時間，節省北斗地基增強系統維護成本。

（2）實現遼寧省北斗基準站基本信息和當前狀態實時展示，包括對基準站編號/類型、基準站接收機類型、基準站地址和維護委托人信息的實時展示，同時對基準站的實時數據進行DOP值、衛星星下點分布軌跡、各系統各衛星信噪比實時圖像化顯示。

（3）根據遼寧省北斗基準站的準確位置和用戶的概略坐標，對用戶作業范圍進行超限判斷，實現數據控制中心對用戶服務作業范圍的限定，同時根據用戶名和用戶期限查詢，實現用戶使用周期的限定，解決用戶作業范圍限定和用戶使用周期限定的問題。

（4）實現用戶業務申請、審核、批準無紙化管理，同時實現控制點輔助計算、坐標系統轉換和高程異常計算，能夠根據用戶需求進行坐標解算和坐標系及高程基準的轉換。

二、系統功能設計

遼寧省北斗精密定位綜合管理系統采用CS結構，同時利用TCP/IP的網絡協議構建客戶端與服務端的連接，劃分為表示層、業務層、數據層三個層次，以C#為開發語言，基于ArcGIS Engine組件庫開發。系統功能總體結構和主界面見圖1和圖2。

三、系統模塊

1.信息管理模塊

信息管理模塊主要分為基準站基本信息管理、基準站運維信息管理、基準站故障統計分析、用戶注冊信息管理和用戶申請審批及批準歷史記錄管理等子模塊，實現了各類相關信息的查詢功能（圖3）。

圖1 系統結構圖

圖2 系統主界面

2.基準站信息展示模塊

基準站信息展示模塊主要分為基準站基本信息展示、流動站軌跡回放、基準站狀態、用戶定位信息查詢展示、基準站故障信息展示和故障統計分析等子模塊，實現了基準站在遼寧省的概略分布展示、基準站基本信息的展示（包括衛星數量、衛星天空分布圖、PDOP值、當前基準站狀態等信息展示）、用戶流動端軌跡回放、用戶當前位置展示、當前基準站故障列表展示以及統計分析功能（圖4）。

系統左視圖中點擊要查看的站名，可實現基準站圖標信息的展示（圖5）。

3.流動站管理模塊

流動站管理模塊主要分為用戶作業范圍限定子模塊和用戶使用周期限定子模塊兩部分，實現了流動端用戶作業范圍限定和用戶使用周期限定功能。其中，用戶作業范圍限定子模塊技術流程如圖6。

4.業務管理模塊

業務管理模塊主要分為用戶申請管理、控制點輔助解算、坐標系統轉換和高程異常計算等子模塊，實現了用戶業務申請、審核、批準功能、通過用戶概略位置輔助計算用戶控制點坐標功能、用戶坐標系統轉換功能和用戶高程異常計算功能。其中，坐標系統轉換和高程異常計算子模塊技術流程如圖7。

控制點坐標輔助解算中，基準站數據傳輸界面圖8。

四、結語

北斗地基增強系統需要解決信息的快速獲取、及時更新、大容量的數據管理和信息的高速互通與交流，遼寧省北斗精密定位綜合管理系統的開發與應用，解決了遼寧省北斗地基增強系統基準站網的信息化管理和智能查詢，提高了遼寧省北斗地基增強系統的管理效率，顯著降低了遼寧省北斗地基增強系統的作業成本和管理成本，成功應用于測繪、國土、水利、海洋、氣象等領域，為各類用戶提供了高效、優質、便捷的業務服務。

圖3 基準站基本信息表對話框

圖4 基準站基本信息展示子模塊技術流程

圖6 用戶作業范圍限定子模塊技術流程

圖7 坐標系統轉換和高程異常計算子模塊技術流程

圖8 數據傳輸功能主界面