摘 要：航标灯是船舶在江河和海洋性行船的方向指引，不断完善航标灯系统，能够有效提升船舶运行的安全性，对提升水路的管理水平具有重要作用。本文在对智能航标灯系统进行简单介绍的基础上，重点研究了基于差分技术的GPS定位系統，并制定了基于差分技术下的GPS定位的改进方案，以期为相关人士提供借鉴和参考。 

　　关键词：智能航标灯 GPS定位 差分技术 

　　随着社会经济的不断发展和生产力的进一步提高，传统的航标灯受其技术的短板和恶劣工作环境的影响，故障发生频率较高，不利于对航船的检测，并且传统的航标灯维修需要大量的人力和物力，造成了资源的浪费。应用基于GPS定位的智能航标灯系统，能够有效克服传统航标灯的局限，提升航船的运行效率和安全性能。因此，不断改进GPS定位算法，对提升航标灯系统的运行效率，具有重要意义。 

　　1.智能航标灯系统概述 

　　1.1智能航标灯系统的总体结构 

　　智能航标灯系统是一种远程自动检测系统，总体结构包括航标指示灯终端、中心计算机、GPS接收机和航标控制器等。其中，航标指示灯终端包括航标灯、任务处理器和定位等模块，航标指示灯终端的作用是收集GPS卫星信号，并通过将信号转化为数据信息，实现对GPS传达信息的分析，确定卫星定位，然后利用通信模块对信息进行输出操作，最后遥感终端接收到定位信息后利用数据库实现信息的存储，并对航标指示灯终端进行监测，有效提升了决策的效率，有利于航标灯系统朝着自动化方向迈进。智能航标灯系统的出现，是综合利用单片机、GPS卫星定位系统和无线通信技术的成果。智能航标灯系统将单片机作为主控制器，实现对系统内各个功能的控制，并将航标灯与遥测终端安装在一起，通过定时器对中心计算机进行遥控，使其能够定时触发采集电路，由采集电路对航标系统电气的各项参数分别采集，即对太阳能电池板、蓄电池、航标灯的电流电压和航标灯的位置坐标等进行采集。然后利用通信模块将采集到的数据信息实时传送给中心计算机，监控中心的工作人员根据收到的信息判断智能航标灯系统的运行情况，并及时发现问题，做出正确决策。 

　　1.2智能航标灯系统的总体功能 

　　航标灯系统利用GPS卫星定位技术，对航标灯的运行参数的位置信息进行监测，并结合航标灯的具体参数信息，实现自动化监测的功能，从而为维修工作奠定良好基础，有效降低了事故的发生概率，提升了航运的安全性。航标灯系统的具体功能如下。首先，智能航标灯系统具有通信功能，通过对遥感终端无线通信功能的利用，实现航标灯监测终端与监测中心的信息共享与交换。其次，智能航标灯系统具有采集功能，通过对航标灯蓄电池各项参数的定时采集，判断智能航标灯系统是否存在故障，进而进行维护和修理工作。第三，智能航标灯系统具有报警功能，在对航标灯各项参数的监测过程中，如果发现航标灯的位置发生偏移，监测系统会立即向控制中心报警，从而降低故障发生带来的人员伤亡和财产损失，保证航船的运行安全。最后，智能航标灯系统具有遥控功能，中心计算机能够向航标灯终端发射查询命令和闭合航标灯的指令，实现对航标灯的遥控。 

　　2.基于差分技术的GPS定位算法研究 

　　2.1 GPS卫星定位系统 

　　GPS定位系统是卫星导航定位系统，被广泛应用于军事、通信和工程测绘等各个领域，并且在社会生活中也得到了广泛应用，如地图导航就应用了GPS卫星定位系统。GPS卫星全球定位系统由空间部分、地面控制部分和GPS信号接收部分构成。其中，空间部分主要由GPS星座构成，GPS星座的主要作用首先是实现对地面监控信息发来的导航信息的接收和存储，同时执行监控中心的控制指令，其次是利用具有高精度特点的卫星时钟制定精确的时间标准，最后是为用户发送定位信息，实现对航船的导航功能。地面控制部分由分布于全球5个不同位置的卫星监控站、3个信息注入站和1个主控站构成。其中，卫星监控站的作用是自动采集卫星数据，信息注入站的主要作用是向主控站发射卫星信号报告实时位置信息，主控站负责对地面控制系统和中心计算机的协调和管理。GPS信号接收机由主机、天线和电池构成，通过对GPS卫星发射的信号进行接收，实现定位和导航的功能。