GNSS即全球卫星导航定位系统(Global Navigation Satellite System), 目前GNSS泛指美国的GPS、 中国的BDS(北斗)、俄罗斯的GLONASS、 以 及欧盟的GALILEO。目前使用范围最多的是美国的GPS系统。
原理:GNSS定位系统由GNSS卫星空间部分、地面控制部分和用户GNSS接收机三部分组成。

- 由于GNSS卫星轨道是人为事先设计的,在任何时间都可以得知其在天 空的位置。假设t时刻t在地面待测点上安置GNSS接收机,可以测定GNSS信号到达接收机的时间△t, 再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据,通过解方程式的方式获得地面待测点的位置。
- GNSS实时动态定位(RTK)的基本原理:将一台接收机置于基准站上,另一台或几台接收 机置于载体(称为流动站)上,基准站和流动站同时接收同一时间、同一GNSS卫星发射的信号,基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较,得到GNSS差分改正值。然后将这个改正值通过无线传输的方式及时传递给共视卫星的流动站,精化其GNSS观测值,从而得到经差分改正后流动站较准确的实时位置。
- 系统组成:

注:根据现场实际情况,一般增加裂缝计、雨量计等附加设备。
- 技术指标:
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GNSS性能 |
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1408通道 |
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BDS(北斗) |
B1I/B2I/B3I |
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GPS |
L1/L2/L5 |
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GLONASS |
L1/L2 |
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GALILEO |
E1/E5b /E5a |
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SBAS |
WAAS/EGNOS/MSAS |
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噪音极低的GNSS载波相位测量,1赫兹带宽内的精度<1毫米 |
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采用eSIM卡技术,内嵌eSIM芯片,不用插卡,实时提供网络资源,保障主机网络作业持续在线 |
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内置温度传感器,采用智能温控技术,实时监控与调节主机温度 |
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初始化时间 |
首次定位时间小于60秒(冷启动) |
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可靠性 |
>99.9% |
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定位精度 |
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静态平面 |
±2.5mm+0.5ppm |
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静态高程 |
±5mm+0.5ppm |
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动态平面 |
±8mm+1ppm |
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动态高程 |
±15mm+1ppm |
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数据存储、输出 |
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内存 |
标配16G高速内存,采用eMMC存储,稳定可靠,自动循环存储 |
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定位输出 |
0.05HZ 、0.1HZ 、0.2HZ 、1Hz、2Hz、5Hz、10Hz、20Hz (取决于安装选项),高达20Hz原始测量与定位输出 |
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差分输出 |
RTCM2.X、RTCM3.X |
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导航输出 |
ASCII:NMEA-0183 GSV、AVR、RMC、HDT、VGK、VHD、ROT、GGK、GGA、GSA、ZDA、VTG、GST、PJT、PJK、BPQ、GLL、GRS、GBS以及二进制 |
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定制输出 |
提供二次开发包,开放OpenSIC观测数据格式以及交互接口定义用于二次开发 |
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存储格式 |
支持STH、RINEX2.X、RINEX3.X自由切换 |
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数据检索 |
HTTP、HTTPS下载、FTP数据上传、下载 |
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文件命令方式多样,支持8路数据同时存储,可同时存储多种采样率的数据 |
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数据传输 |
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以太网 |
支持TCP/IP数据流,包括Server、Caster和Client三种模式,支持HTTP、HTTPS、FTP等服务 |
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串口修正数据 |
支持多路独立串口数据流,可以输出导航定位数据、原始观测数据、差分 |
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移动通讯 |
4G全网通(电信、移动、联通) |
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电气特性 |
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外接供电 |
9V-36V直流电源的输入,提供两路电源输入接口,带过压过流保护 |
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内置电池 |
内置大容量锂电池,12V外接供电时自动充电 |
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设备接口 |
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前面板具备状态指示灯,包括电源、蓝牙、记录、数据链 |
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具备网络数据链天线接口 |
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具备USB接口;USB Host、USB Device |
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具备RS232串口,支持外接多类传感器 |
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具备SIM卡接口 |
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具备GNSS天线输入接口 |
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物理指标 |
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尺寸 |
213mm直径 *136mm高 |
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重量 |
小于3kg |
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安全防护 |
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防静电 |
可抵抗8kV静电冲击 |
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防浪涌 |
可抵抗4kV浪涌冲击 |
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防震 |
坚固镁合金外壳,抗1.2米自然跌落 |
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防水 |
用水冲洗无任何伤害 |
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防尘 |
完全防止粉尘进入 |
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等级 |
IP68 |
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工作环境 |
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工作温度 |
-40℃~+85℃ |
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操作温度 |
-40℃~+85℃ |
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工作湿度 |
相对湿度, 100%(防冷凝) |
- 优点:
- 全天候、不间断的三维高精度测量。
- 无需通视 ,量程大,可进行大范围监测。
- 全系统自动化,无人值守,实时性。
- 产品寿命长 ,工作地域广。
- 可以获得毫米级精度的变形数据。
- 投资较小。
- 应用:
本系统是利用GNSS进行准实时解算三维变形量分析的系统。对于人工建筑变形分析——如大型桥梁 ,水坝 ,大型人工建筑, 以及山体滑坡监测、油田沉陷、矿山采空区沉陷、城市地下水漏斗沉陷、火山监测等等具有非常大的现实意义。
坝体监测

滑坡监测

露天矿山位移监测:

桥梁监测

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