北斗GNSS产品在驾考/驾培系统中的应用:科目三GNSS应用方案介绍

科目三、科目二GNSS应用方案中，都包括基准站系统和车载移动站系统两大部分，其中基准站系统是一样的，差别在于车载移动站系统，对于科目三来说，一般采用单天线GNSS设备来实现精确定位，而对于科目二来说，一般采用双天线GNSS设备同时实现精确定位和精确定向。

科目三GNSS应用系统可以评判的内容如下表：

1. GNSS基准站系统建设

基准站包括GNSS接收机、GNSS天线、无线数传电台、供电设备、避雷设备等。

GNSS差分基准站是整个定位系统的基准框架，长期连续跟踪观测卫星信号，通过数据无线数传电台实时传输播发基准站差分改正信息，并实时为各车载移动站提供高精度的载波相位差分数据及起算坐标。

由于差分信息的播发的连续性和可靠性直接关系到全场的所有车载GNSS设备的GNSS精度，它提供的差分改正数是场内所有车辆定位精度达到厘米级的基础，在基准站位置选择时应做多方面综合考虑。参考站要求建立在地基稳定的地点，同时GNSS基准站场地应满足以下要求：

◆ 基站的位置一般选择高处、空旷的位置，距易产生多路径效应的地物(如高大建筑、树木、水体、海滩和易积水地带等)的距离不小于200 m。

◆ 保证地平线15度以上没有遮挡，建议建设在考试场地范围内的最高处。

◆ 距电磁干扰区(如微波站、无线电发射台、高压线穿越地带等)的距离不小于200m。

◆ 避开易产生振动的地带。

◆ 须保证供电的稳定性。对于电子设备来说，电源不稳定显然会降低其使用寿命甚至可能造成损坏，建议采用UPS设备进行电源保护，防止电源突然中断、电压下陷和电压浪涌。

2. GNSS车载移动站系统

GNSS车载移动站由GNSS接收机、GNSS 天线、无线电接收天线组成。

在实际应用时可以将车载移动站GNSS天线固定在车辆顶部，将GNSS接收机主机放在车辆内部，通过数据线和车载电脑连接，GNSS和电脑的通讯方式可以为RS232或RJ45 。

根据GNSS数据进行高精度评判可以通过两种方式实现：

◆ 在考试路段电子地图上设置GNSS天线所在位置的评判边界线，如果车载GNSS移动站输出的位置越界即判为不合格。

◆ 通过GNSS天线安装的具体位置及距前后左右的距离，可以反算车辆边缘(或轮胎)的精确位置，在考试路段电子地图上设置车辆边界或轮胎位置的评判边界线，用于考试项目的评判，车辆边缘位置越界即判为不合格。

3. 司南GNSS车载移动站接收机输出数据格式

车载GNSS移动站通过RS-232 或RJ45输出的数据包括用于自动评判的三维位置、方向、速度信息等，可以很方便的利用这些信息进行评判，主要信息包括：

◆ 考试车辆当前位置的大地坐标(经度L、维度B、高度H);

◆ 考试车辆当前位置的的平面坐标(北向坐标x，东向坐标y，海拔高度h);

◆ GNSS定位状态标记(判断定位精度);

◆ 考试车辆运动速度(判断车辆行驶速度);

◆ 考试车辆运动方位角(判断车辆方向，方向值不变即为直线行驶)。

4. GNSS产品推荐

(1)司南GNSS板卡

① K500板卡

K500 GNSS主板是司南导航公司完全自主研发的全球首款北斗卫星导航系统B1+ GPS L1+ GLONASS L1 三系统单频OEM板卡。K500拥有优越的动态捕获性能及高精度载波相位解算，填补国内外三系统单频系统高动态、高精度单频OEM板卡的市场空白。

K500的硬件尺寸、接口、数据指令与进口主板兼容。

K500可广泛应用于GIS采集器、航空航天、机械控制、系统集成、勘探、精准农业、交通、海洋、港口、气象、国防、科研院所、大专院校等行业的高精度差分定位与授时。

由于是单频定位，K500板卡成本较低，但通过RTD或者RTK等差分方式，其精度也可以达到亚米级甚至厘米级，特别适合于驾考培训系统。

特点：

● 采用北斗B1、GPS L1、GLONASS L1等三系统联合定位或单系统定位，预留伽利略系统;

● 支持SBAS、RTD伪距差分，同时支持单频RTK;

● 支持外接频标，支持PPS输出;

● 兼容进口板卡的物理尺寸、电气接口以及指令报文，可完全替代进口板卡;

● 可直接输出PJK平面坐标，易于各种系统集成及机械控制等;

● 支持定制化服务，可以满足不同行业应用的特殊需求;

● 100M内存数据存储，可自动记录原始数据;

● 高可靠的载波跟踪技术，大大提高了载波精度，为用户提供高质量的原始观测数据;

● 智能动态灵敏度定位技术，适应各种环境的变换，适应更加恶劣、更远距离的定位环境;

● 高精简报文，易于数据传输及配套软件的应用开发;

● 体积小、重量轻、功耗低;

● 性价比。

② K501板卡

K501 GNSS主板是司南导航自主研发的全球BD-2(北斗二代卫星导航系统)+GPS小尺寸主板，采用GPS+北斗双系统四频高动态解算引擎，定位可达厘米级定位精度。K501拥有优越的动态捕获性能及高精度载波相位解算，填补了BD-2高动态、高精度应用市场的空白。

K501的硬件尺寸、接口、数据指令与进口主板兼容，与国外某主板(如OEM615)，在大小、厚度、定位孔、接插件接口等等完全一致而且在功耗上要优于他们。

K501可广泛应用于高精度驾考定位、测绘(RTK或手持RTK)、变形监测系统、机械控制、系统集成、勘探、精准农业、海洋、港口、气象、国防、科研院所、大专院校等行业的高精度差分定位与授时。

特点：

● 支持BD-2 B1/B2，GPS L1/L2双星四频

● 优于进口板卡的双星解算引擎，真正实现GPS+BD-2的双星解算，适应更加恶劣、更远距离的定位环境

● 支持GPS/BD-2单系统独立定位和GPS+BD-2多系统联合定位

● 兼容进口板卡的物理尺寸、电气接口结合短报文指令，可完全替代进口板卡

● 快速RTK，适合于RTK或手持RTK

● 可直接输出PJK平面坐标，易于各种系统集成及机械控制等，无线第三方进行投影转换开发

● 支持短、中、长基线RTK解算

● 支持定制化服务，可以满足不同行业应用的特殊需求

● 200M内存数据存储，15秒采样可存储1个月数据

● 体积小、重量轻、功耗低

● 高数据更新率，RTK定位数据更新率1Hz2Hz5Hz10Hz可调

● 性价比

(2)司南M300C GNSS 接收机

司南M300C GNSS接收机采用自主研发的北斗二代+GPS双星主板，浓缩国内外GNSS行业的先进技术，抗干扰能力强、定位速度快、精度高的特点，是国内高精度GNSS测量系统的典范。

M300C接收机主机功耗小于2.5W，由于功耗低产生热量小，解决了密封性与散热的矛盾，降低了接收机的损耗，保证接收机工作的稳定性，延长了接收机使用寿命。数据传输接口采用Lemo头连接，保证了数据通讯的稳定性以及设备接驳的严密性。

M300C是工业级设计的专业接收机，坚固的外型结构和通用的技术性能适合进行长时间连续工作。M300C与AT300测量型天线设备配合使用，能够最大限度地满足驾考系统、机械控制、桥梁健康监测、大坝变形监测、地表沉降变形监测等行业系统集成的需要。

5. M300C主要特点：

◆ 采用北斗与GPS双星四频GNSS模块，可单北斗或单GPS定位，也可联合RTK定位，可以在恶劣环境、山区、相对遮挡较严重的地方快速定位;

◆ 高度灵活的分体式接收机、天线设计，适用于各种变形监测、网络参考站、驾考系统、机械控制等系统集成应用;

◆ 内置2000伏光电隔离，对接收机有效进行过流过压保护，预防雷击;

◆ 使用AutoBase技术，开机即可快速实现参考站的配置;

◆ 450MHz超高频无线电台适用基准站和流动站作业，确保现场工作的电台信号覆盖范围以及数据安全性，通讯协议支持透明传输、TT450S;

◆ 预留支持以太网、GSM/GPRS通讯;

◆ 支持GPS信号和L2C现代化改造后的GPS信号;

◆ 时间同步支持1PPS实时输出;

◆ 支持PJK平面坐标输出，无需第三方软件做投影转换;

◆ 支持自动差分，差分格式支持RTCM2.X、RTCM3.X以及CMR;

◆ 两个电源接口，两个串口，满足更多需求的使用;

◆ 内部储存为100M，可设置自动记录原始数据;

◆ 可远程设置、下载、查看数据等等。