GPS在有线电视网络维护中的应用
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摘要：利用存储再计算机中的有线电视网络图纸资料，再引入全球卫星定位系统，与手提电脑、掌上电脑或者智能手机配合，通过OZI地图软件实现卫星定位查询线路故障功能。
关键词：全球卫星定位系统 地图 网络维护
1、gps系统简介
美国从20世纪70年代开始研制GPS全球卫星定位系统，于1994年全面建成。GPS是具有再海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。
(1)空间部分。由24颗卫星均匀分布在6条轨道面上组成空间卫星网，其中有3颗备用工作卫星，每条轨道面与地球赤道面的交角是55°，轨道高度为20 183km左右，运行周期约为12h（717.88min），发射频率为1575.42MHz（L1波段）和1 227.60MHz（L2波段）。全球各地用户随时可见4颗以上的卫星，捕获星上发出的距离码，并计算出自己的位置。卫星上有准确的时钟，可同时用于定时和时间同步。
(2)地面监控系统。地面监控系统由主控站、监测站、地面跟踪站组成。工作过程为：监测站负责接收卫星播发的信号，并将数据传送到主控站；主控站通过大型数据处理计算机，计算出每颗卫星的轨道和卫星改正值、卫星星历和时钟差等；经过处理的数据由主控站传到地面跟踪站，每天发送给卫星一次。
(3)用户接收系统。用户接收机的功能是接收卫星播发的信号，并据此求得距离观察量和导航电文，计算出接收机的位置及速度。用户设备部分即GPS信号接收机的主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行。
2、有线电视网络中应用GPS系统的具体实施
2.1 系统配置
硬件：电脑或智能移动终端+GPS接收机，或带GPS功能的智能终端。
软件：OZI地图软件。
2.2 系统安装
(1)安装GPS接收器。目前用于PC机系列的GPS接收器主要有USB接口和PCMCIA接口两大类。按照使用说明书把GPS接收器接入PC系统，并安装各自的驱动程序（把各种接口仿真转换为PC的COM口和GPS View软件，GPS View软件是用来检测GPS的COM以及GPS信号的软件。
(2)安装OZI地图软件系统根据提示安装好OZI地图软件系统，然后进行OZI基本配置：1)GPS设备配置GPS设备要正确连接到OZI系统里，需要正确配置GPS设备的端口参数和设备类型，OZI才能和GPS设备通信。再OZI的“文件”“配置”里，需要进行两项设置：①GPS。GPS的类型可以选择“尽NMEA”(GPS Make中)，以保证所有的GPS设备都能被识别到。②COM。COM端口要和驱动程序的端口号相对应，否则会出现GPS通信错误，由于GPS View软件检测GPS的COM为COM3，这里设置为COM端口“3”。其他参数选择默认：4 800波特率、1停止位、无奇偶校验位。同一个GPS设备同时只能被一个GPS软件访问，否则得不到任何正确信号。2)地图路径设置。再GPS定位以后，OZI能够自动查找其它地图系统里的地图库。查找的目录需要首先指定，否则及时GPS定位了也找不到地图。同样在“配置”的“系统”里，其中“文件路径”的“地图文件路径”一项必须设定正确。
(3)GPS启动。1)启动GPS，用菜单“移动地图”“启动与GPS的NMEA通信”。
如果GPS设备、端口和驱动都没有问题，则OZI开始接收GPS设备的数据。2)导航控制。GPS启动后，行走的GPS轨迹默认是不显示的，按下显示轨迹的按钮（“导航”菜单下面的“SHOW”按钮），刚刚行走过的红色的轨迹就显示出来了（轨迹的宽度和颜色可以改变）。地图可以进行简单的放大或缩小，直接用放大比例或者“+”/“-”都可以。OZI实用的是位图，放大或缩小地图会有失真。
(4)保存记录。退出OZI程序之前，必须把所有用的数据（如轨迹、航点等）保存下来，保存记录的方式很多，最简单的方法是使用快捷键，及时用地图上面的“航点”、“轨迹”等按键，直接保存相应的数据记录。
(5)图纸资料的导入。1)扫描或采集地图源。OZI支持自己制作地图的功能，这是OZI地图软件的最重要作用。①将CAD有线电视网络电子版图纸转换为BMP或者JPG格式的文件地图，或者用其他的一些屏幕截取软件截取图纸资料。②对于原始的、有线电视网络图纸资料进行扫描。扫描纸质地图最好用大幅面的扫描仪，一次覆盖整个地图，不要分几次扫描然后拼接，一定要把地图压平，不要有折叠痕迹，否则要用Photoshop等图形进行精细处理和拼接，地图过大时工作比较费时。2)转换格式。OZI最适用的格式是.OZF2,应把BMP、JPG、TIF地图格式转换成OZI可以支持的OZF2格式用OZI自带的IMAGE TO OZF2程序可以转换选择“SourceImage Folder”后，选中待转换的JPG或TIF文件，再点”Process Image Files to OZE2 Files”,等着转换完成就行。
3.1 网络线路的自动显示
有了卫星定位功能后只要维修人员到达故障点，电子网络地图就能通过卫星定位功能马上自动显示出该故障点周围的所有原始军工线路资料图，维护人员根据这些技术资料可以很容易地处理故障。
3.2 地下管道线路的自动显示
由于各种原因，有线电视网络底下管道或井口经常会遭到破坏，特别是施工操作井被泥土或一些物体遮盖而无法看到井盖，这时可以通过卫星定位功能自动显示管道的平面位置和井盖，使得管道的维护和线路的施工十分方便。
3.3 光纤线路定位应用
光纤线路由于各种原因中断，造成信号不通，通过OTDR测量，可以测出光纤断点的位置，通过技术图纸资料可以得出断点位置，然后通过OZI地图软件的“距离显示”功能，测量出位置，在地图上相应的位置用一个记号标记出来，作为地图上定位导航点，GPS通过接收卫星信号，可以通过全程语音提示导航定位到达该位置，位置误差小于10m。