馮宗友　左安飛

摘要：科技發(fā)展水平的不斷提升，為我國環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展帶來了一定的推動作用，GPRS和GPS就是野外移動環(huán)境監(jiān)測中兩種常用的技術(shù)方式。因此，本文通過對相關(guān)方面的內(nèi)容進行分析與闡述，從而為從事野外移動環(huán)境監(jiān)測工作有關(guān)單位及工作人員在具體的工作中提供借鑒作用。

關(guān)鍵詞：GPRS和GPS；野外移動；環(huán)境監(jiān)測

在水文、水利、氣象等領(lǐng)域的環(huán)境監(jiān)測工作中離不開GPRS和GPS技術(shù)的支撐。為了能夠順利完成野外環(huán)境監(jiān)測要求，對于開GPRS和GPS技術(shù)的應(yīng)用，需要我們高度的重視，只有這樣才能在保證監(jiān)測工作的順利開展，為環(huán)境保護工作提供必要的數(shù)據(jù)支撐。

一、GPRS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和GPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1、GPRS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在開展GPRS業(yè)務(wù)時應(yīng)用GSM網(wǎng)絡(luò)，這樣就必須改動現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，可以將兩種新的網(wǎng)絡(luò)單元引入進來，有四部分內(nèi)容存在于GPRS系統(tǒng)中：基站子系統(tǒng)、移動臺、分組交換子系統(tǒng)、電路交換子系統(tǒng)。GSM原有系統(tǒng)中包括CSS。將PCU和PSS引入進來，GGSN和SGSN能夠在不同位置存在，也可以向著相同的設(shè)備中集成。GSM中的MS一定要利用軟件升級和硬件改造才可以在GPRS中進行使用，要將GPRS系統(tǒng)構(gòu)建起來，不但要將GGSN、PCU和SGSN新單元引入進來，同時，還應(yīng)該升級GSM系統(tǒng)中的有關(guān)軟件。

2、GPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

GPS為一種全新的衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)，其中主要由三部分構(gòu)成：GPS信號接收機、地面監(jiān)控部分和GPS衛(wèi)星星座。

二、基于GPRS和GPS的野外移動環(huán)境監(jiān)測技術(shù)

1、設(shè)計系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

在GPRS和GPS網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，將整個系統(tǒng)建立起來，移動通信網(wǎng)的平臺即為DDN，對GPRS的承載方式進行選擇，將GPRS終端當做網(wǎng)絡(luò)的接入裝置，進而將傳輸數(shù)字信息的網(wǎng)絡(luò)建立起來。對于水質(zhì)傳感器的數(shù)據(jù)可以利用遙測遙控終端來采集，同時，對于中心站發(fā)來的指令也能夠有效的去接收，展開相應(yīng)的操作。監(jiān)控中心利用相應(yīng)的方式向著GPRS網(wǎng)絡(luò)中接入，對于移動終端發(fā)過來的數(shù)據(jù)利用數(shù)據(jù)服務(wù)器完成接收，并且在數(shù)據(jù)庫中進行保存，便于用戶查詢。監(jiān)控中心工作人員將局域網(wǎng)連接起來，用戶在操作員站上利用應(yīng)用程序查詢相應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)，并且能夠通過很多形式顯示出來。這樣野外用戶能夠利用GPRS給出的無線向著網(wǎng)絡(luò)中接入，進而能夠通過移動終端訪問監(jiān)控中心的服務(wù)器，瀏覽歷史和實時數(shù)據(jù)。用戶還能夠通過PC機的形式查閱瀏覽數(shù)據(jù)。

2、監(jiān)測站接入方式

監(jiān)測站利用GPRS撥號向著GPRS網(wǎng)絡(luò)中接入，移動GGSN將一個IP地址分配給監(jiān)測站，現(xiàn)階段，中國移動將動態(tài)IP地址提供出來。進而完成IP地址動態(tài)分配，必須要將DHCP服務(wù)器配置到網(wǎng)絡(luò)中，DHCP為一個服務(wù)程序和客戶端，有兩個數(shù)據(jù)庫存在于 DHCP服務(wù)器上，一個是在IP地址上綁定物理地址靜態(tài)模式。另一是使IP地址被DHCP動態(tài)的分配出來。當一個臨時IP地址被一個DHCP客戶端請求出來時，這樣DHCP服務(wù)器就可以對IP地址池進行使用。將一個IP地址在一定通過協(xié)商確定的時間內(nèi)分配給客戶。

為了提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性，我們可以向移動公司申請VPN服務(wù)，移動公司能夠?qū)PN為接入用戶建立起來，并且可以為各個VPN用戶提供出一個綁定網(wǎng)內(nèi)IPDE SIM卡。在基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上將VPN為數(shù)據(jù)傳輸模型建立起來，系統(tǒng)安全性和實時性會得到保證。

三、GPS在野外移動環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

1、定位原理分析

按照觀測量的不同，可以采用不同的定位方式，主要為載波相位觀測量、多普勒觀測、偽距觀測量等，其中應(yīng)用較為廣泛的是偽距觀測量。

2、劃分GPS精度

精度定位精度和標準定位精度是GPS的兩種主要定位精度，使用C/A碼來完成標準定位精度的定位觀測，一般可以是實現(xiàn)100米之內(nèi)的誤差，當關(guān)閉了設(shè)備之后，能夠?qū)⑦@個誤差降低到30米左右，因此，為了將GPS的測量精度提升上來，在校正的過程中，我們應(yīng)該應(yīng)用差分定位的技術(shù)方式。一般能夠在2到5米左右控制精度范圍，一些時候還可以實現(xiàn)米級。精度定位精度。為了實現(xiàn)這樣的定位精度，這樣就需要應(yīng)用PY碼，在水平的方向上，它可以完成15米左右的精度，在垂直狀態(tài)下，精度可以達到25米左右。

3、遙測終端組成及每部分功能的案例分析

數(shù)據(jù)采集終端、水質(zhì)傳感器和浮標站一同組成了遙測站。用一定直徑的圓柱形梭狀浮標體在站房中搭建起來，用欄桿將標體圍起來，這樣確保在標體上工作人員能夠順利的完成工作，將專用密封儀器艙設(shè)置在標體上，在水面上漂浮著浮標，在江底固定錨桿，在標體側(cè)面利用專用的測量管固定傳感器，確保在水下的0.5米處安置著水質(zhì)傳感器的探頭，在浮臺上安裝數(shù)據(jù)采集終端，對GPS坐標數(shù)據(jù)和YSI傳來的水質(zhì)數(shù)據(jù)進行采集，之后向著數(shù)據(jù)監(jiān)測中心中利用GPRS完成傳送，可以利用電池組完成浮標站的供電，能夠確保連續(xù)多日的不間斷供電。GPS信息能夠令工作人員在中心站中將浮標體的具體位置有效的監(jiān)測出來，進而確保在相應(yīng)的水面范圍內(nèi)漂浮著浮標。

結(jié)語

經(jīng)過長時間的研究和調(diào)查發(fā)現(xiàn)，GPRS和GPS技術(shù)在野外移動環(huán)境監(jiān)測工作中應(yīng)用廣泛。文章在通性設(shè)計的基礎(chǔ)上在環(huán)境監(jiān)測的多個領(lǐng)域中進行了應(yīng)用。在具體的設(shè)計中，首先在采集位置信息的時候主要應(yīng)用CPS，傳輸信道的功能主要是由GPRS來完成，從而向著監(jiān)控中心中傳輸所采集數(shù)據(jù)。通過本文的分析，旨在為有關(guān)研究人員在具體的工作中提供相應(yīng)的參考。

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