一、星站差分GPS在外业中的应用：
1、引进、验收情况介绍：
2004年12月引进SF 2050型星站差分GPS时，我们进行了严格的验收，具体做法是将武汉港航道GPS网求得的七参数输入到观测手簿中，并在外业实地测试比对，在长江航道GPS网两个D级控制点进行了测试。地点在武汉市沌口至青山长江两岸大堤上，两个D级GPS点相距20多公里，比测结果分别为△S=0.154、△S=0.106米，与仪器标称的精度基本一致。分米级的平面定位精度，能够满足我们在长江航道测量工作中1：2千~1：1万测图的需要，对此我们非常满意。目前引进了两套投入到外业使用。
2、实际应用情况：
引进后，我们就将该系统立即送到安徽省安庆市长江下游东流水道，为航道整治工程水下沉排探摸船及水下摄影进行了精确定位，圆满完成了任务，得到了业主和施工单位的好评。评价我们时间短效率高。
紧接着我们于2005年2月，在湖北省嘉鱼县长江陆溪口水道，为航道整治工程进行了施工设计测量，测图比尺分别为1：5千、1：2千。
2005年4月，在江西省九江市境内长江张南水道，为航道整治工程进行了工程竣工验收测量，使用星站差分技术与德国ATLAS FS-20型多波束扫测系统对整治工程的丁坝群进行扫测，获得了非常好的效果，通过扫测，绘制的彩色三维立体可视图，甲方非常直观的看到丁坝群经过2年的洪水冲刷，依然完好无损。同时扫测发现每道丁坝坝头外约100米，下游160--200米河床均已形成3米--4米的椭园型冲深坑，冲深坑长轴90米，短轴30米，如果继续发展，向坝头靠近，将会危及坝体的安全。我们及时向甲方指出了隐患的存在，由于彩色三维立体可视图的完美，直观程度等同于医院的CT片，被甲方誉为水下CT。本文摘录1#丁坝彩色三维立体可视图一幅（附后）。
2005年5月，三峡大坝蓄水以后，航行条件发生了很大的变化，交通部对三峡库区航道实行船舶定线制分边航行，分边航行在长江航运史上是一次革命，简称“航路改革”。这一举措，将过去上下水船舶在同一航道内混合航行的模式，改革成为各自靠右分边航行，相同于高速公路的通行管理方式，水上高速的航行模式，为船舶安全航行奠定了科学基础，使水上交通事故发生的机率减少了95%以上。受到了社会上广泛的赞誉。交通部为构建和谐社会、和谐长江迈出了坚实的步伐。分边航行继续向上延伸的呼声越来越高。为了延伸三峡库尾忠县至丰都83公里航道航路改革，探明该河段水下有无碍航物、浅区，弄清可能存在的暗礁和碍航物基本情况，保证航行安全，我们承担了丰都—忠县段水下扫测任务。三峡库区为典型的山区河流，蜿蜒曲折，两岸悬崖峭壁，常规的DGPS在这种环境下作业难度很大，无论是架设基准站还是差分信号数据链传输都存在问题，而这种作业环境相对于星站差分GPS技术正好发挥其优点，无需艰难爬山，每天节约2到3个小时的外业时间，单机就能实现分米级平面定位的优势。2005年5月9日开始，到5月15日，我们使用星站差分DGPS技术结合多波束扫测系统，对丰都—忠县83km河段水下地形、暗礁进行了扫测，扫测面积24.1km2。使用常规方法进行软式扫床或硬式扫床，至少需要3~4个月时间才能完成任务。由于平面定位使用了星站差分GPS技术，扫测使用了从德国引进的ATLAS FS-20型多波束扫测系统，该系统有1400多个测深波束，两项顶级高新技术的结合，使得这次扫测任务外业仅用了七天，就得以圆满完成，保证了库区航路改革的顺利进行。
2005年7月，在湖北省荆州市太平口水道三八洲洲头守护工程水文测验时，正值洪峰，断面流量39700m3/s,流速2.4 m/s，江水含沙量极高。在水文测量流速流量工作中，使用星站差分技术与美国骏马600型声学多普勒流速剖面仪（Acoustic Doppler Current Profilers，简称ADCP）联机，通过外挂星站差分GPS精确测出的实时船速供ADCP计算时参考，解决了ADCP参考底跟踪方式测定船速时，一旦碰到河底有推移质运动就产生实测流量偏小的现象，解决了ADCP走航式水文测验的技术难题。
二、StarFire星站差分技术的优越性
1、StarFire星站差分系统的工作特点：
StarFire网络是美国NAVCOM公司在1999年建立的在全球范围内提供GPS差分信号发布服务广域差分系统，它提供了独一无二的可靠性和分米级的定位精度，具备99.99%的联机可靠性。StarFire™ DGPS包括10通道（双频GPS信号接受），另外两个独立的通道，一个用于接受SBAS（satellite based angmentation system）信号，另外一个用于接受L波段差分改正信号。设备通过两个115Kbps数据传输口，原始数据的输出可达50Hz，PVT（position velolity time）数据输出可达25Hz。改正信号通过Inmarsat 静止卫星进行广播，无须建立测区的基准站或进行后处理。
按照美国NAVCOM公司销售人员的介绍，StarFire网络自从1999年4月开始运行以来，基本上覆盖了全世界。在北纬76º到南纬76º的任何地球表面，都能提供同样的精度。
单机RTG技术成功的关键在于其对原来RTK技术的基准站的替代。RTG技术采用在世界范围内的28个双频参考站来对差分信息进行收集，这些信息收集以后发回数据处理中心，经数据处理中心处理后，形成一组差分改正数，将其传送到卫星上，然后通过卫星在全世界范围内进行广播。采用RTG技术的GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时也接收卫星发出的差分改正信号，从而达到在实时高精度定位。
2、平面定位无需在已知点上架设基准站
在使用常规的RTD、RTK测量时我们通常是要先找到原有的已知点架设基准站，这在日常的工作中往往要浪费很长的时间，特别是在河流的上游部分一般为了以后的更好使用基准站往往架在地势较高的山上，有时候上山架设基准站要耗费一两个小时的时间，极大地降低了外业的工作效率，而星站差分的系统的改正信息是通过海事卫星直接传送的，不需要我们进行基准站的架设，只需通过原来的已知点计算出三参数，或者七参数输入测量手簿或测量软件后，就可以开始测量工作，极大的提高了外业的工作效率。
3、平面定位无需差分电台，数据链稳定，作用距离不受限制
SF-2050G型GPS接收机无需电台发射差分数据，而是直接接收海事卫星发射的差分数据。比常规1+1配置的GPS接收机具有其它的优越性。在原来使用的常规RTD、RTK测量中电台的作用距离一般标称的是15km，但是由于中波电台（300 MHz -470 MHz）非常容易受到干扰或者是会被建筑物等遮挡使客户具体使用的过程中作用距离往往降低到10km以内，而SF-2050G型GPS接收机差分信号的发射借助于海事卫星，数据链信号在任何的位置都不会被遮挡，1.5GHz的频段也很难受到其他无线电信号的干扰，同时由于是被动的接收信号StarFire的工作功率也非常的低，不需要配置较大的蓄电池，一块8Ah的电源接收机可以连续工作10小时左右，这也给外业测量减轻了很大的负担。
4、数据采样率较高
常规的RTD、RTK的数据输出的频率是每秒一次，这是我们在水深测量中的船速不能开的太快，不然可能造成数据的采样密度过低，而SF-2050G的接收机用的标准定位数据输出就是5Hz，是常规GPS的五倍并且可以根据客户的要求最高可以提升到25Hz的定位数据输出率，使外业的工作时间能够进一步的缩短。
5、有标准的数据接口和丰富的扩展功能
SF-2050G的定位数据的输出是标准NAME格式语句，并可以按照客户的要求输出GGA格式语句，可以方便地和目前国内外成熟的海洋测量及导航软件相连接，并且仪器也有着丰富的扩展功能的选项，可以方便的升级为RTK型接收机，可谓一机多用。
6、机器的操作简单
SF-2050G型接收机将GPS天线和StarFire信号天线集成在一起，电台方面出故障的概率几乎为零，同时测量的时候只需要输入当地的转换参数即可测量，技术人员在操作的时候上手非常的快，使用和保养都变得非常的简单。
三、存在的问题
1、该系统在使用的初期，大雾、雨天等环境下，出现过几次卫星失锁的情况，半小时都无法再次锁定。这一问题向厂方反应后，及时进行了固件升级。升级后，在卫星信号失锁后恢复到正常工作状态的时间只需二至五分钟，应该说，这一问题已经基本解决。
2、在测量船通过大桥的瞬间，卫星信号会由于卫星接收天线受到桥梁遮挡而失锁,该系统一旦发生卫星信号失锁后，联机的测深系统（德国ATLAS FS-20多波束扫测系统）也停止了工作，产生大桥桥面下水域测深盲区。这一问题还未解决，补救措施是用其他方式去补测盲区。
3、我们对该系统的使用只有8个月时间，目前的开发使用主要是在平面定位上。该系统标称的技术指标高程测量精度小于30公分，由于多种条件限制，我单位还未在实际中去研究、开发和运用，如何使该系统最大限度的在长江航道中发挥更大的作用，是我们今后的努力方向。
四、我们的认识
星站差分技术平面定位的使用，与常规的GPS（1+1）工作模式比较，实际外业测量中，同样的定位，可以节约30%—50%人力物力，外业人员反应，在长江航道测量中带来了非常大的便利，极大地提高了工作效率。在水下地形测量、工程测量、水上作业定位、施工放样、多波束扫测、ADCP走航等方面有着广泛的应用空间，将来必定还会在更多更广的领域发挥更大的作用。随着新技术的引进和使用，我们的测量工作已经变得轻松和愉快。科技含金量的明显提高，在长江航道上，测量工作越来越受到重视，从事测量的科技人员地位也有明显提高。由于日常工作繁重，本篇交流文章所用时间极短，存在很多不足之处，希望在坐的各位同行、专家不吝赐教，特别是在高程测量功能已经开发、运用，有经验的单位和专家，请给我们交流和指导。
