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2024年3月4日发(作者:)

广州市中海达测绘仪器有限公司-中国GPS第一品牌

HD6000 GPRS中海达网使用说明

中海达研发部

王受芬

2006-4-4

自从2005年中海达公司建立起免费的GPRS数据交换服务器以来,已有许多购买了外挂GPRS通讯模块GD120和一体化RTK珠峰HD6000的客户在使用这个服务器。为了使我们的客户能更好的使用这个服务器,保证HD6000正常工作,研发部编写了本文,对中海达公司的GPRS网的原理作一个介绍,然后就HD6000使用中海达GPRS网需要进行的设置举例说明。在最后对使用GSM模式的1+1 RTK做简单介绍。

一、 基于GPRS和INTERNET的数据传输原理

GPRS是建立在GSM网络基础上的一项数据增值服务。GPRS利用GSM网络进行数据通信,GSM运营商的数据中心提供连接到互联网的通道,使得GPRS内网可以与世界互联网INTERNET连接起来。

如图一所示:

图 一

由于GPRS只是处于GSM运营商的内网,运营商不可能为每一台连接到GPRS的通讯模块(如手机,上网卡等)分配一个固定的互联网IP,而是分配一个临时的动态IP,所以当两个通讯模块之间是无法知道对方的临时IP是什么的,也就无法自动完成点对点的通讯连接。

基于GPRS的这个特点,想要在两个或多个通讯模块之间建立连接必须借助第三方设备来建立通讯。这个第三方设备就是在互联网上具有固定IP地址的服务器。当通讯模块接入了GPRS网络,获取了自己的动态IP后,主动与第三方固定IP服务器建立连接,并在服务器上登记号码。当通讯模块都登记了之后,服务器把数据互相交换发送,以达到多个通讯模块之间数据通信的目的。

如图二所示:

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图二

举一个通俗的例子:两个人A和B,他们分别住在两栋房子中,但是他们的门牌号是不固定的,A要寄信给B,B也要寄信给A,但是互相不知道对方的门牌号。这样AB都把先把信寄给有固定门牌号的C,委托C把他们的信交给对方。由于C手上有了AB的两封信,也就都知道了AB的门牌号,可以帮AB完成互相寄信的任务了。

我公司建立了具有固定IP地址,运行着数据通讯交换软件的服务器,免费提供给中海达用户使用,使得移动站与基准站的通讯模块之间能够建立连接。由于使用该服务器的仪器很多,而且有的用户有多个测量队,我们使用了这样一种管理方法:把用户按地区分组,配给一个用户号;再给每个测量队分一个小组号。在服务器数据库中,我们把同一用户的同一测量队的仪器按号码分在同一用户号的同一个小组号中,只有用户号和小组号都相同的仪器之间才可以互相交换数据。所以,服务器IP地址、仪器号、用户号、小组号都是很重要的参数,必须设置正确才能保证您不会寄错信,也不会收不到信。关于这些参数的设置在第四节中再举例说明。

二、 使用GPRS与电台进行RTK作业的比较

使用GPRS其实与电台进行RTK是非常相似的,都属于同一种GPS差分解算方法,也就是“单基准站数据播发模式”(Single Base Broadcast RTK)。单基准站数据播发模式就是:用户自己找点架基准站,设置基准站使之输出差分校正数据,通过某种通讯方法把差分校正数据送达移动站的GPS板差分输入口,移动站解算出准确位置。

所以,使用GPRS和使用传统电台是同样的RTK算法,只是差分校正数据传输的方法不同而已。

但是GPRS方式与电台比较具有以下优点:

 网络覆盖广,只要有中国移动GSM手机信号的地方就可以使用,作用距离只限于RTK解算距离。

 信号覆盖广,城市、山丘、森林等几乎没有信号盲区。而电台一般会在建筑物、山丘、树林之后会有一定的信号盲区存在。

 重量轻,体积小,方便携带,免去了沉重的电台和大容量电瓶,也不需要长达2米的基准站电台发射天线,也不限制于要在高地势点架站。HD6000无论是移动站还是基准站都只需要主机和手簿就可以工作。

 后续扩展能力强大,更改参数设置后可以接上“城市连续运行参考站网”,HD6000专题文档-HD6000 GPRS中海达网使用说明

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实现单RTK工作。目前HD6000已成功接入中国已经建立的大部分城市连续运行参考站网,能接收天宝的VRS网和徕卡的CORS网的差分校正数据进行单RTK移动站作业。具体信息阅读公司网站相关新闻和研发部编写的另一文章《HD6000 接入城市连续运行参考站系统使用说明》。

由于GPRS网络的固有特点,使用GPRS作数据链也有一些限制存在:

 需要开通GPRS服务的中国移动全球通手机卡,每台仪器一张。

 需要用户承担每个月的GPRS流量费用。具体费用咨询当地中国移动营业厅。

 受限于中国移动和互联网的稳定性。如果工作当地的移动基站处于维修状态,GPRS不可用,但是这种情况极少发生,而且也很快恢复。互联网数据阻塞等情况,会延长差分校正数据到达移动站时间,目前测试结果GPRS是2~4秒(电台是1秒),处于正常的GPS RTK解算范围。不会降低精度。

 受限于中国移动的GSM覆盖范围和GPRS服务的连续性和稳定性。偏远山区无中国移动GSM信号地区无法使用GPRS。当地中国移动没有开通GPRS服务也不可以使用GPRS,具体情况咨询当地中国移动营业厅。目前中国移动在绝大部分县级以上城市和东部地区都开通了GPRS增值服务。

三、 使用GPRS要注意的几点事情

1、关于GPRS包月费用:GPRS包月的费用情况各个地方不同,请咨询当地的中国移动通讯公司。广州目前(2006年3月)GPRS全包月不限流量费用为200元/月;150M流量包月费用为150元/月,超出部分按流量0.005元/1KB算。GPRS的费用是由用户承担,中海达公司不承担该费用。请用户保证您的卡号的帐户上有充足余额可用。当您的仪器登陆不上服务器时,请首先查证您的卡号是否欠费。

2、数据流量的计算:传输的数据内容不同,流量计算也不同。如使用RTCM格式还是RTCA或者CMR。这里按正常的用户建基站的GPRS 方式计算,一秒一次差分发射,RTCM或RTCA每次发射字节数约300字节,一小时流量为300(字节)X 60(秒)X 60(分)= 1,080,000 字节。可得一小时流量约1M字节。

3、办事处或用户之间互相调货,由于工作组不同而导致不能正常工作问题:工作组的必要性前面已经提到。由于工作组的存在,不同组的仪器是不能正常工作的。要改变仪器的工作组设置有两种方法。

一是:用户使用设置软件进行工作组设置,但是必须遵照中海达公司的用户号分配方法来改,以免占用别的用户的序号导致双方工作都不正常。使用的软件是手簿上的ZnsetCE 软件。

二是:如果能正常登陆到服务器,可以向公司服务器管理员提出申请在服务器远程修改。

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公司办事处之间调货之后,开始进行RTK工作之前,应该由接收仪器的办事处修改仪器的工作组,以保证演示的成功和用户能正常使用。

4、差分龄期大于1秒问题:由于互联网网络传输的延时,差分数据到达移动站的差分龄期一般是大于2,小于4,在此范围内可以确保RTK精度。如果差分龄期大大超出此范围说明,您所在的当地网络当时不好,您可以换一个时间再试。差分龄期偶尔有跳动也是正常的,您也可以等到差分龄期基本稳定后才开始采集。

四、 HD6000用户如何使用中海达GPRS网

(1)、设置内置通讯模块的参数

HD6000使用GPRS网主要的步骤就是设置正确的参数。设置软件使用运行在手簿上的ZnsetCE软件,方便用户在野外修改参数。使用中海达公司服务器的GPRS方式,需要对内置通讯模块的以下相关参数设置正确:

参数 说明 备注

通讯方式选择 选择使用GPRS还是GSM。这里选GPRS方式。

网络选择 选择使用VRS还是中海达网。这里选中海达网

仪器号 6000机号最高位0 变为1,其他不变。 出厂设定

服务器IP 中海达服务器:218.19.174.108 默认设定

服务器端口 中海达服务器端口:9000 默认设定

用户组 用户序号,公司按地区排序。

小组号 小组号,用户可自己设定。

网络运营商名称 目前为中国移动通讯CMNET 默认选择

生产日期 设置日期,或出厂日期。 出厂设定

注:用户号和小组号是数据链能否正确联网工作的关键。设为同样用户号和小组号的数据链/HD6000是认为在同一组中,只有同组的数据链才可以网络互通。

用户号是我公司在发货之前为用户设好的。用户号的生成按以下原则:用户所在地的电话区号(4位数,不够则前面加0)加上3位表示该用户在该地区的序号(000~255)组成。例如:广州地区电话区号0020,用户序号为001,则用户号为0020001。同一个地区增加用户时,序号加1。

小组号是为了分辨同一个用户下多台数据链/HD6000,要分成多个小组的情况。小组号为3位数字,从001~255。小组号可由用户修改,按实际情况把希望在同一组工作的数据链/HD6000设为同一个组号即可。

特别注意:

在2006年4月15日之后出货的HD6000才适合使用以下软件ZNSetCE设置。在这之前出货的HD6000必须先升级到最新的GPRS模块固件,才能使用软件ZNSetCE。如没有升级的用户请使用原GDL数据链设置软件。GPRS最新固件、升级工具软件、升级说明等在中海达公司网站上可以下载。

中海达网站:

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(2)、设置软件的使用

软件的启动:

(1) 用GC-2和手簿连接线连接HD6000与手簿

(2) 开启接收机

(3) 切换到内置GPRS工作方式。从桌面上启动“中海达设置软件”,使用Pocket PC的用户到对应的目录中启动“”文件。

软件启动后,会自动尝试通过串口连接接收机,如果串口选择错误或者被占用(比如中海达的工程测量软件HD-POWER正在运行),则会提示用户选择串口和相应的波特率(如图三)。

若正常打开串口,软件先检测当前接收机机号并提示用户(如图四),表明连接正常。待用户确认后,初始化设置模式,当初始化完毕,状态灯快速闪烁,中间发射灯长亮。同时,软件会提示您已经进入到内置通讯模块设置模式,这时可以查到GPRS模块的固件版本号。

待用户确认后,软件读取接收机当前配置,并更新软件界面,更新完成,会有“嗒”的一声提示。此时软件和硬件都初始化完毕,可以开始设置了。

图三(设置波特率)

图四(接收机机号)

软件的操作过程:

选择“网络模式”菜单,弹出的下拉菜单中,选择“中海达网络”,进入中海达网络模式设置界面。数据通讯选择“GPRS” (图五),然后依次设置服务器地址,服务器端口,用户分组和工作组。

设置完成后,选择屏幕右下脚的“确定”按钮,或者“操作”菜单中的“设置”菜单项,则进入设置界面。(图六)每设置一项,对应的文字会变成深色,设置完毕后,会提示您,并更新界面。

设置后的界面是从接收机里读取的,如果您发现与你之前设置的有不同,说明设置错误。请重新设置,若问题依然存在,请联系中海达研发部,我们会尽快帮您解决问题,必要时请提供仪器的GPRS固件版本号。

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图五(中海达网络模式) 图六(设置界面)

注意:网络地址不可以输入网址,例如:这样是错误的。需要输入IP,正确的输入如图所示。

(3)、使用HD6000进行RTK作业

A、架设基准站。

 打开HD6000或HD6000B,把工作模式设成“内置GPRS基准站模式”。长按仪器面板上F功能键2秒,指示灯一起闪动两次,表示已进入工作模式切换状态。按F键切换模式,直到指示灯从左到右为“灭亮亮”的时候,表示当前是内置GPRS基准站模式了。工作模式指示灯含义也可以在仪器面板上方的标签中查看。这时,轻按一下电源键,退出工作模式设置状态。

 接下来HD6000搜索卫星,同时内置通讯模块也开始登陆服务器。先是右边两个指示灯一起亮,表示内置通讯模块启动。稍等之后,状态灯约一秒一次的慢闪,表示正在登陆服务器。这个过程时间不定,正常时一般闪10下内可以连接成功。如果超时不能连上,内置通讯模块会自动关闭之后再打开,重新尝试连接服务器。如果尝试多次还是不能连接服务器,请检查参数设置,或是与我公司服务器管理员联系解决。

 登陆服务器成功后,状态灯一直亮,如果内置通讯模块与服务器有数据交换,发射接收指示灯会闪动。

 当HD6000卫星锁定后,使用手簿连接仪器,在HD POWER软件中进行基准站设置。其方法与使用电台类似,但是注意“通讯方式”中一定要设成“内置GPRS”。其次检查输出波特率是否是19200,如不是则改正。

 这时基准站设置完毕。发射接收灯有规律约一秒一次地闪动,表示差分HD6000专题文档-HD6000 GPRS中海达网使用说明

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数据已经在发射,基准站工作正常。

B、使用移动站

 打开HD6000,把工作模式设到“内置GPRS移动站”模式,指示灯左至右“亮灭灭”。

 HD6000搜索卫星,内置通讯模块登陆服务器。登陆成功后,应该观察到发射指示灯有规律约一秒一次地闪动。如果没有数据接收,极有可能是工作组设置不对,重新检查参数设置。

 使用手簿连接HD6000,在HD POWER软件中指定差分数据模式与基准站发射的格式相同。同时注意“通讯方式”中一定要设成“内置GPRS”,波特率为19200。

 在HD POWER软件中观察HD6000是否有数据链,差分龄期是否稳定,是否大部分处于2~4秒间,而无断续情况。

 观察HD6000是否有解,进入固定解后就可以进行工作了。

五、 GSM模式下的1+1 RTK 作业

使用内置通讯模块还有一种模式叫做GSM模式。GSM模式又叫做电路交换通讯方式。

电路交换方式:以电路连接为目的的交换方式。电话网中就是采用电路交换方式。当两个用户占用了该条电路(包括用户电话线、电信局电话交换通道、不同电信局之间的中继线路),在他们主动放弃占用之前,别的用户不能进入和使用。通俗来说就是两台手机在打电话,别人再拨他们的号码时,只会是忙音。

所以GSM方式只能做1+1模式,收费也是按通话时间收费。目前中国移动全球通手机号要进行GSM方式通讯,还必须开通“数据和传真业务”。

使用GSM方式,只需要知道两台仪器的手机卡号,把卡号设进仪器的通讯模块参数中即可。在设置时,要指定哪一台是基准站,哪一台是移动站。我们默认设定,做基准站的是被呼叫方,等待移动站呼叫接入;而移动站是呼叫方,主动呼叫基准站手机号码。当呼叫接通后,进行的RTK操作与使用电台一样了。

优点:无需第三方服务器中转,连接简单。

缺点:费用高,按手机通话标准收费。同时还要开通“数据和传真业务”,这也需要一个月租费。只能做1+1 RTK,多台移动站不能同时连接同一台基准站。

限于篇幅使用手簿上的ZnsetCE软件进行GSM方式参数设置请用户参考ZnsetCE软件使用手册。该软件与使用说明在公司网站都可以下载。

注:如果用户有PC电脑,也可以使用另一个软件Znset进行设置,使用方法参考Znset软件使用手册。这样用户可在室内先设置正确,再到野外工作。

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