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摘要：
2013年哈山东三维工区首次采用滑动扫描施工方法进行地震勘探数据采集，通过双频高精度GPS：SPS855与VE464系统进行连接来实现这一施工方法，并成功完成了本次高效率、高精确度的采集任务。
本文主要介绍SPS855与VE464系统之间的连接、通讯方法。小队施工开始后，在仪器车附近架设SPS855参考站，通过专用数据连接线实现SPS855与仪器车上DPG的通讯连接，DPG与428XL仪器连接，在428XL仪器上设置坐标转换参数投影方式等参数把传回的大地坐标转换为平面坐标；与此同时在每台震源车上架设SPS855流动站，流动站与DSD通过专用数据线进行连接，施工过程中SPS855实时实地采集激发点坐标通过TDMA电台传送至仪器车上DPG然后传至428XL仪器，获得最终激发点成果。
实现SPS855与VE464的连接是滑动扫描激发点无桩号施工不可或缺的一个步骤，在地形单一平缓的地区采取滑动扫描施工方法可以大大缩短施工时间，提高施工效率，获得精准的点位坐标信息，是地震勘探采集方法的一次飞跃。
关键词：SPS855；VE464；DSD；DPG；TDMA；参考站；流动站；滑动扫描；无桩号施工
【分类号】：TP393.3
1、引 言
随着三维地震勘探面积的不断扩大，物理点的不断增多，工作量的渐次增长，固有的勘探方法渐渐显露出了这样或者那样的不足，施工人员任务繁重，点位实测位置与激发位置产生偏差，施工时间延长等等；这些问题都会给施工质量和施工效率带来一定的负面影响。随着勘探技术的进步与勘探方法的革新，一种全新的勘探方法“滑动扫描”首次应用于三维地震勘探施工。本工区配备震源控制系统及通讯设备为：法国VE464系统、TDMA通讯电台和美国TrimbleSPS855，本文主要介绍如果将这两个完全不同厂家的新产品连接在一起来进行“滑动扫描”的施工生产。
2、概 述
VE464系统是法国Sercel公司生产的新一代数字控制系统，使用PPS信号作为DSD的时基标准用来保证震源启动扫描的同步性。其组成包括主控制单元DPG（Digitalpilotgenerator，数字先导参考扫描信号发生器）、震源状态实时
监控单元DSD（数字伺服驱动可控震源电控箱体）以及通讯电台TDMA（Time Division Multiple Access，时分多址），TDMA是融合电台通讯及GPS单频卫星定位功能于一体的功能设备，通过它可以实现滑动扫描技术，但GPS单频卫星定位精度较低，达不到我们的施工精度要求，在滑动扫描施工中，我们禁用了TDMA的内置GPS卫星定位设备，启用双频高精度Trimble GPS855定位设备；Trimble SPS855是美国天宝公司生产的双频高精度GPS定位仪，可以输出的GPS数据格式有：RTCM、NMEA、GOSF和RT17，可以为VE464提供完整的$GPGGA（震源定位）、$GPVTG（速度行驶导航）、$GPZDA（时间设定）、$GPGSA（點位坐标精度指标）数据来满足DPG或者DSD的正常工作要求，实现滑动扫描施工方法。
3、Trimble SPS855与VE464系统的连接方法
Trimble SPS855与VE464的连接有两种方法，第一种是地震数据和差分数据通过TDMA进行数据之间的传输通讯；第二种是地震数据通过TDMA进行传输通讯，差分数据通过天宝电台进行数据传输通讯。
3.1使用TDMA进行地震数据和差分数据传输通讯的连接
（1）DSD与TDMA、SPS855之间的具体接线方法如图1所示：
DPG与TDMA、SPS855之间的具体接线方法如图2所示：
Trimble SPS855与DSD、DPG、GPS卫星天线等设备之间的连接线是一根多分支功能线，由于这两套设备来自完全不同国家的不同厂家，所以两套设备之间的连接线厂家都不提供，此多功能连接线是我们自己根据两套仪器的连接串口来量身定做的。
通过连接图可以看出SPS855与VE464之间，TDMA与DSD、DPG之间的通讯协议均为RS232协议，唯有SPS855与计算机的连接线为网线接口，遵从TCP/IP协议（与计算机的连接只在进行GPS各项參数设置的时候使用到，在正常的施工过程中是此连接是闲置的）。
（2）使用TDMA进行地震数据和差分数据的传输示意图如图3：
因为SPS855本身带有内置电台，因此使用TDMA传输地震数据和差分数据的连接方法，需要禁止Trimble SPS855本身的电台传输功能。
3.2使用Trimble电台进行差分数据传输通讯的连接
使用Trimble电台进行差分数据传输模式的接线与图1、图2相同，同时启用Trimble电台的数据传输功能，同时在仪器车参考站处架设Trimble电台。
使用Trimble电台进行差分数据的连接、传输示意图如图4：
不论是使用TDMA还是使用Trimble电台进行通讯，TDMA电台都要设置为外置GPS接收机模式，保证启用Trimble SPS855设备，然后在VE464工作窗口选择“DIFF”时为使用TDMA传输所有数据模式，不选择“DIFF”时为使用Trimble电台传输差分数据模式。
使用Trimble电台进行差分数据传输模式存在一定的弊端，在选用这个方式时，需要在参考站处另外架设差分天线，增加工作量，而且多架设的天线通讯频率与其他天线通讯频率不能接近，否则可能会出现信号相互干扰，造成数据不准确或者无法使用。施工生产中建议使用TDMA进行震源数据和差分数据的传输。
4、Trimble SPS855的设置 4.1 Trimble SPS855参考站的设置
计算机通过网线RJ45接口连接接收机对SPS855进行配置，将计算机本地连接TCP/IP协议中IP地址和DNS服务器地址均设置为自动获取，然后通过IE浏览器（建议使用微软IE浏览器）输入IP：169.254.1.0（接收机默认IP），然后在弹出的对话框中用户名输入：admin，密码输入： password，便可与SPS855联机，在页面坐上角选择中国之后，出现汉语界面实现参数设置，见图5所示。
参考站基本参数配置情况如下表：
表1 SPS855參考站基本参数配置表
主菜单 子菜单 具体参数 具体参数设置值 说明
卫星 GPS启用/禁用 全部启用
GLN启用/禁用 全部启用
接收机配置
接收机配置
天线 天线类型 GA810 实际天线类型
天线测量方法 天线座底部
天线高度 （测量成果）
参考站 参考纬度 （测量成果）
参考经度 （测量成果）
参考高度 （测量成果）
矢量 最小结算类型 RTK固定
跟踪 截止高度角 10° QC要求（角度小卫星少质量好，角度大卫星多质量差）
位置 PDOP限制 9或7 位置质量的指示器
Trimble建议
RTK模式 低响应时间 Trimble建议
移动 静态 Trimble建议
常规 自动基站 禁用
自动基站警告 禁用
操作模式 基站
自动移动基站输出 禁用
1PPS开/关 启用
内置电池UPS 禁用 Trimble建议
VFD省电 禁用 屏幕长亮
进入参数设置界面之后，首先在I/O配置中选择数传电缆所连接收机端口，选择调制解调器1（TDMA电台）或者串口Lemo（Trimble外接基准站电台），点击该串口进入端口详细设置。接收机串口1和串口3设置方法如图6、图7。在串口3设置中输出数据GGA、ZDA频率设置为1H?z，其他设置项根据参数配置表进行逐项设置。
设置完成之后在电台设置界面关闭SPS内置电台，否则内外电台一起发射信号，造成相互干扰。
4.2 Trimble SPS855流动站的设置
流动站设置联机方法与参考站相同。流动站基本设置参数配置如下表：
表2 SPS855流动站基本参数配置表
主菜单 子菜单 具体参数 具体参数设置值 说明
卫星 GPS启用/禁用 全部启用
GLN启用/禁用 全部启用
接收机配置 天线 天线类型 GA810 实际天线类型
天线测量方法 天线座底部
天線高度 0.000 不用设置
矢量 最小结算类型 RTK固定
跟踪 截止高度角 10° QC要求（角度小卫星少质量好，角度大卫星多质量差）
位置 PDOP限制 9或7 位置质量的指示器
Trimble建议
RTK模式 低响应时间 Trimble建议
移动 动态 导航速度实时响应
常规 自动基站 禁用
自动基站警告 禁用
操作模式 移动站
自动移动基站输出 禁用
1PPS开/关 启用
内置电池UPS 禁用 trimble建议
VFD省电 禁用 屏幕长亮
与参考站相同方法设置串口1与串口3，设置情况如下图：
其中串口1中SPS855针对DSG导航专门设置的参数配置，SPS855为DSG导航提供GPS数据包括GGA、VTG，且震源的行进速度输出频率为10Hz，所以输出GGA、ZDA数据频率设为10Hz，串口1设置为NEMA输出且连接导航电脑端口；串口3设置NEMA输出与震源箱体相连，输出数据有GGA、ZDA、VTG、GSA。
4.3 配置文件的下载与上传
至此参数设置完成，因参数设置比较繁琐，每次使用或者出现参数错误之后重新设置比较占时间，对此我们采用了SPS855中的配置文件下载、上传功能，即把配置完成的参考站与流动站配置文件下载到计算机保存，待需要时上传至SPS接收机即可生效，应用简捷快速，不容易出错。配置文件的的下载与上传方法如下：
（1）下载文件：将配置参数保存成文件；进入—接收机配置—应用文件菜单—操作—下拉菜单中选择—下载文件，见图10，单击确定即可保存
（2）上传文件：上传保存的配置参数文件；进入—接收机配置—应用文件菜单—操作—下拉菜单中选择—上传文件，见图11，单击确定即可。
（3）运行文件：运行上传的配置参数文件；进入—接收机配置—应用文件菜单—操作—下拉菜单中的—现在开始—文件名—下拉菜单中选择上传的文件，见图11，单击确定即可。
5、结束语
通过以上连接方式成功实现了VE464系统与Trimble SPS855双频高精度卫星定位仪的联机作业。实现了滑动扫描高效采集作业，在短短的10天左右的时间里完成了接近8万炮的生产任务，圆满完成了这一工区的高效采集任务，这在之前的常规生产中是不敢想象的速度。目前虽然通过各种方法实现了两套来自不同厂家的设备的联机作业，但在某些细节上还存在一些缺点需要在以后的生产中慢慢调节与改进，渐渐走向成熟。
2013年哈山东三维工区首次采用滑动扫描施工方法进行地震勘探数据采集，通过双频高精度GPS：SPS855与VE464系统进行连接来实现这一施工方法，并成功完成了本次高效率、高精确度的采集任务。
本文主要介绍SPS855与VE464系统之间的连接、通讯方法。小队施工开始后，在仪器车附近架设SPS855参考站，通过专用数据连接线实现SPS855与仪器车上DPG的通讯连接，DPG与428XL仪器连接，在428XL仪器上设置坐标转换参数投影方式等参数把传回的大地坐标转换为平面坐标；与此同时在每台震源车上架设SPS855流动站，流动站与DSD通过专用数据线进行连接，施工过程中SPS855实时实地采集激发点坐标通过TDMA电台传送至仪器车上DPG然后传至428XL仪器，获得最终激发点成果。
实现SPS855与VE464的连接是滑动扫描激发点无桩号施工不可或缺的一个步骤，在地形单一平缓的地区采取滑动扫描施工方法可以大大缩短施工时间，提高施工效率，获得精准的点位坐标信息，是地震勘探采集方法的一次飞跃。
关键词：SPS855；VE464；DSD；DPG；TDMA；参考站；流动站；滑动扫描；无桩号施工
【分类号】：TP393.3
1、引 言
随着三维地震勘探面积的不断扩大，物理点的不断增多，工作量的渐次增长，固有的勘探方法渐渐显露出了这样或者那样的不足，施工人员任务繁重，点位实测位置与激发位置产生偏差，施工时间延长等等；这些问题都会给施工质量和施工效率带来一定的负面影响。随着勘探技术的进步与勘探方法的革新，一种全新的勘探方法“滑动扫描”首次应用于三维地震勘探施工。本工区配备震源控制系统及通讯设备为：法国VE464系统、TDMA通讯电台和美国TrimbleSPS855，本文主要介绍如果将这两个完全不同厂家的新产品连接在一起来进行“滑动扫描”的施工生产。
2、概 述
VE464系统是法国Sercel公司生产的新一代数字控制系统，使用PPS信号作为DSD的时基标准用来保证震源启动扫描的同步性。其组成包括主控制单元DPG（Digitalpilotgenerator，数字先导参考扫描信号发生器）、震源状态实时
监控单元DSD（数字伺服驱动可控震源电控箱体）以及通讯电台TDMA（Time Division Multiple Access，时分多址），TDMA是融合电台通讯及GPS单频卫星定位功能于一体的功能设备，通过它可以实现滑动扫描技术，但GPS单频卫星定位精度较低，达不到我们的施工精度要求，在滑动扫描施工中，我们禁用了TDMA的内置GPS卫星定位设备，启用双频高精度Trimble GPS855定位设备；Trimble SPS855是美国天宝公司生产的双频高精度GPS定位仪，可以输出的GPS数据格式有：RTCM、NMEA、GOSF和RT17，可以为VE464提供完整的$GPGGA（震源定位）、$GPVTG（速度行驶导航）、$GPZDA（时间设定）、$GPGSA（點位坐标精度指标）数据来满足DPG或者DSD的正常工作要求，实现滑动扫描施工方法。
3、Trimble SPS855与VE464系统的连接方法
Trimble SPS855与VE464的连接有两种方法，第一种是地震数据和差分数据通过TDMA进行数据之间的传输通讯；第二种是地震数据通过TDMA进行传输通讯，差分数据通过天宝电台进行数据传输通讯。
3.1使用TDMA进行地震数据和差分数据传输通讯的连接
（1）DSD与TDMA、SPS855之间的具体接线方法如图1所示：
DPG与TDMA、SPS855之间的具体接线方法如图2所示：
Trimble SPS855与DSD、DPG、GPS卫星天线等设备之间的连接线是一根多分支功能线，由于这两套设备来自完全不同国家的不同厂家，所以两套设备之间的连接线厂家都不提供，此多功能连接线是我们自己根据两套仪器的连接串口来量身定做的。
通过连接图可以看出SPS855与VE464之间，TDMA与DSD、DPG之间的通讯协议均为RS232协议，唯有SPS855与计算机的连接线为网线接口，遵从TCP/IP协议（与计算机的连接只在进行GPS各项參数设置的时候使用到，在正常的施工过程中是此连接是闲置的）。
（2）使用TDMA进行地震数据和差分数据的传输示意图如图3：
因为SPS855本身带有内置电台，因此使用TDMA传输地震数据和差分数据的连接方法，需要禁止Trimble SPS855本身的电台传输功能。
3.2使用Trimble电台进行差分数据传输通讯的连接
使用Trimble电台进行差分数据传输模式的接线与图1、图2相同，同时启用Trimble电台的数据传输功能，同时在仪器车参考站处架设Trimble电台。
使用Trimble电台进行差分数据的连接、传输示意图如图4：
不论是使用TDMA还是使用Trimble电台进行通讯，TDMA电台都要设置为外置GPS接收机模式，保证启用Trimble SPS855设备，然后在VE464工作窗口选择“DIFF”时为使用TDMA传输所有数据模式，不选择“DIFF”时为使用Trimble电台传输差分数据模式。
使用Trimble电台进行差分数据传输模式存在一定的弊端，在选用这个方式时，需要在参考站处另外架设差分天线，增加工作量，而且多架设的天线通讯频率与其他天线通讯频率不能接近，否则可能会出现信号相互干扰，造成数据不准确或者无法使用。施工生产中建议使用TDMA进行震源数据和差分数据的传输。
4、Trimble SPS855的设置 4.1 Trimble SPS855参考站的设置
计算机通过网线RJ45接口连接接收机对SPS855进行配置，将计算机本地连接TCP/IP协议中IP地址和DNS服务器地址均设置为自动获取，然后通过IE浏览器（建议使用微软IE浏览器）输入IP：169.254.1.0（接收机默认IP），然后在弹出的对话框中用户名输入：admin，密码输入： password，便可与SPS855联机，在页面坐上角选择中国之后，出现汉语界面实现参数设置，见图5所示。
参考站基本参数配置情况如下表：
表1 SPS855參考站基本参数配置表
主菜单 子菜单 具体参数 具体参数设置值 说明
卫星 GPS启用/禁用 全部启用
GLN启用/禁用 全部启用
接收机配置
接收机配置
天线 天线类型 GA810 实际天线类型
天线测量方法 天线座底部
天线高度 （测量成果）
参考站 参考纬度 （测量成果）
参考经度 （测量成果）
参考高度 （测量成果）
矢量 最小结算类型 RTK固定
跟踪 截止高度角 10° QC要求（角度小卫星少质量好，角度大卫星多质量差）
位置 PDOP限制 9或7 位置质量的指示器
Trimble建议
RTK模式 低响应时间 Trimble建议
移动 静态 Trimble建议
常规 自动基站 禁用
自动基站警告 禁用
操作模式 基站
自动移动基站输出 禁用
1PPS开/关 启用
内置电池UPS 禁用 Trimble建议
VFD省电 禁用 屏幕长亮
进入参数设置界面之后，首先在I/O配置中选择数传电缆所连接收机端口，选择调制解调器1（TDMA电台）或者串口Lemo（Trimble外接基准站电台），点击该串口进入端口详细设置。接收机串口1和串口3设置方法如图6、图7。在串口3设置中输出数据GGA、ZDA频率设置为1H?z，其他设置项根据参数配置表进行逐项设置。
设置完成之后在电台设置界面关闭SPS内置电台，否则内外电台一起发射信号，造成相互干扰。
4.2 Trimble SPS855流动站的设置
流动站设置联机方法与参考站相同。流动站基本设置参数配置如下表：
表2 SPS855流动站基本参数配置表
主菜单 子菜单 具体参数 具体参数设置值 说明
卫星 GPS启用/禁用 全部启用
GLN启用/禁用 全部启用
接收机配置 天线 天线类型 GA810 实际天线类型
天线测量方法 天线座底部
天線高度 0.000 不用设置
矢量 最小结算类型 RTK固定
跟踪 截止高度角 10° QC要求（角度小卫星少质量好，角度大卫星多质量差）
位置 PDOP限制 9或7 位置质量的指示器
Trimble建议
RTK模式 低响应时间 Trimble建议
移动 动态 导航速度实时响应
常规 自动基站 禁用
自动基站警告 禁用
操作模式 移动站
自动移动基站输出 禁用
1PPS开/关 启用
内置电池UPS 禁用 trimble建议
VFD省电 禁用 屏幕长亮
与参考站相同方法设置串口1与串口3，设置情况如下图：
其中串口1中SPS855针对DSG导航专门设置的参数配置，SPS855为DSG导航提供GPS数据包括GGA、VTG，且震源的行进速度输出频率为10Hz，所以输出GGA、ZDA数据频率设为10Hz，串口1设置为NEMA输出且连接导航电脑端口；串口3设置NEMA输出与震源箱体相连，输出数据有GGA、ZDA、VTG、GSA。
4.3 配置文件的下载与上传
至此参数设置完成，因参数设置比较繁琐，每次使用或者出现参数错误之后重新设置比较占时间，对此我们采用了SPS855中的配置文件下载、上传功能，即把配置完成的参考站与流动站配置文件下载到计算机保存，待需要时上传至SPS接收机即可生效，应用简捷快速，不容易出错。配置文件的的下载与上传方法如下：
（1）下载文件：将配置参数保存成文件；进入—接收机配置—应用文件菜单—操作—下拉菜单中选择—下载文件，见图10，单击确定即可保存
（2）上传文件：上传保存的配置参数文件；进入—接收机配置—应用文件菜单—操作—下拉菜单中选择—上传文件，见图11，单击确定即可。
（3）运行文件：运行上传的配置参数文件；进入—接收机配置—应用文件菜单—操作—下拉菜单中的—现在开始—文件名—下拉菜单中选择上传的文件，见图11，单击确定即可。
5、结束语
通过以上连接方式成功实现了VE464系统与Trimble SPS855双频高精度卫星定位仪的联机作业。实现了滑动扫描高效采集作业，在短短的10天左右的时间里完成了接近8万炮的生产任务，圆满完成了这一工区的高效采集任务，这在之前的常规生产中是不敢想象的速度。目前虽然通过各种方法实现了两套来自不同厂家的设备的联机作业，但在某些细节上还存在一些缺点需要在以后的生产中慢慢调节与改进，渐渐走向成熟。