辽宁省北斗精密定位综合管理系统的设计与实现

王春艳

（沈阳市勘察测绘研究院有限公司，辽宁 沈阳 110004）

我国自主建设、独立运行的北斗卫星导航系统（BDS），是与世界其他卫星导航系统兼容的全球卫星导航系统，北斗地基增强系统是北斗卫星导航系统发展的必然产物，是信息化社会必须的基础设施。它综合利用全球卫星导航定位、数据通讯、计算机与互联网等高新科技，建设间距为50~300km的地面基准站网，通过通信网络系统播发差分定位信号，向各类用户提供厘米级至亚米级导航定位服务。

2018年，原辽宁省测绘地理信息局通过升级LNCORS基准站和软件，使用北斗接收设备和解算软件，支持BDS，GPS，GLONASS等多模卫星信号的接收、存储和处理，提供BDS，GPS，GLONASS多 模 网 络RTK定位服务系统，建立了覆盖全省域的辽宁省北斗地基增强系统。同期，开展了辽宁省北斗精密定位综合管理系统建设，形成了运维四位一体（即“基准站、数控中心、用户、数据服务”）的管理模式，实现了基准站管理的统一性，故障信息的可追溯性，资料管理的规范性，数据服务的便捷性。

一、需求分析

辽宁省北斗精密定位综合管理系统需要将基础地理信息、基准站信息、流动站信息、用户管理台帐和运维信息、实时监测信息等数据有机结合，实现北斗地基增强系统数据信息的综合管理。

（1）实现辽宁省北斗基准站基本信息、基准站运维信息、基准站故障统计分析和用户注册信息管理及申请审批/批准历史信息记录的信息化管理，减少人力物力和时间，节省北斗地基增强系统维护成本。

（2）实现辽宁省北斗基准站基本信息和当前状态实时展示，包括对基准站编号/类型、基准站接收机类型、基准站地址和维护委托人信息的实时展示，同时对基准站的实时数据进行DOP值、卫星星下点分布轨迹、各系统各卫星信噪比实时图像化显示。

（3）根据辽宁省北斗基准站的准确位置和用户的概略坐标，对用户作业范围进行超限判断，实现数据控制中心对用户服务作业范围的限定，同时根据用户名和用户期限查询，实现用户使用周期的限定，解决用户作业范围限定和用户使用周期限定的问题。

（4）实现用户业务申请、审核、批准无纸化管理，同时实现控制点辅助计算、坐标系统转换和高程异常计算，能够根据用户需求进行坐标解算和坐标系及高程基准的转换。

二、系统功能设计

辽宁省北斗精密定位综合管理系统采用CS结构，同时利用TCP/IP的网络协议构建客户端与服务端的连接，划分为表示层、业务层、数据层三个层次，以C#为开发语言，基于ArcGIS Engine组件库开发。系统功能总体结构和主界面见图1和图2。

三、系统模块

1.信息管理模块

信息管理模块主要分为基准站基本信息管理、基准站运维信息管理、基准站故障统计分析、用户注册信息管理和用户申请审批及批准历史记录管理等子模块，实现了各类相关信息的查询功能（图3）。

图1 系统结构图

图2 系统主界面

2.基准站信息展示模块

基准站信息展示模块主要分为基准站基本信息展示、流动站轨迹回放、基准站状态、用户定位信息查询展示、基准站故障信息展示和故障统计分析等子模块，实现了基准站在辽宁省的概略分布展示、基准站基本信息的展示（包括卫星数量、卫星天空分布图、PDOP值、当前基准站状态等信息展示）、用户流动端轨迹回放、用户当前位置展示、当前基准站故障列表展示以及统计分析功能（图4）。

系统左视图中点击要查看的站名，可实现基准站图标信息的展示（图5）。

3.流动站管理模块

流动站管理模块主要分为用户作业范围限定子模块和用户使用周期限定子模块两部分，实现了流动端用户作业范围限定和用户使用周期限定功能。其中，用户作业范围限定子模块技术流程如图6。

4.业务管理模块

业务管理模块主要分为用户申请管理、控制点辅助解算、坐标系统转换和高程异常计算等子模块，实现了用户业务申请、审核、批准功能、通过用户概略位置辅助计算用户控制点坐标功能、用户坐标系统转换功能和用户高程异常计算功能。其中，坐标系统转换和高程异常计算子模块技术流程如图7。

控制点坐标辅助解算中，基准站数据传输界面图8。

四、结语

北斗地基增强系统需要解决信息的快速获取、及时更新、大容量的数据管理和信息的高速互通与交流，辽宁省北斗精密定位综合管理系统的开发与应用，解决了辽宁省北斗地基增强系统基准站网的信息化管理和智能查询，提高了辽宁省北斗地基增强系统的管理效率，显著降低了辽宁省北斗地基增强系统的作业成本和管理成本，成功应用于测绘、国土、水利、海洋、气象等领域，为各类用户提供了高效、优质、便捷的业务服务。

图3 基准站基本信息表对话框

图4 基准站基本信息展示子模块技术流程

图6 用户作业范围限定子模块技术流程

图7 坐标系统转换和高程异常计算子模块技术流程

图8 数据传输功能主界面