CORS系统网络

CORS系统网络（精选9篇）

CORS系统网络 第1篇

1 网络RTK定位基本原理

目前,网络RTK技术算法主要有虚拟参考站技术(VRS)、主辅站技术(MAC)、区域改正数法FKP技术和综合误差内插技术(CBI)4种[3]。

网络RTK的几种算法都是根据流动站绝对定位的坐标发送给数据中心,然后按照各自的模型进行内插得到流动站的改正信息,并通过无线通信技术发送给流动用户并进行差分。以虚拟参考站技术(VRS)为例,其定位基本原理如图1所示。

流动站在工作前,先将概略坐标(NMEA0183格式)通过无线移动数据链路(如GSM/GPRS、CDMA)传送给数据中心,数据中心在流动站附近位置创建一个虚拟参考站(VRS),然后内插得到虚拟参考站各项误差影响的改正值,并以RTCM格式通过NTRIP协议发给流动站用户;流动站用户接收数据中心发送来的虚拟参考站差分改正信息或虚拟观测值,进行差分解算得到用户cm级的定位结果[4]。

误差模型优化是网络RTK定位的关键技术之一,它是通过利用多个参考站的观测数据对电离层、对流层等误差模型进行优化,降低甚至消除误差。网络RTK改正数计算是通过相位观测值与改正数(差分数据)联合计算,获得高精度解算坐标,差分改正数包括电离层改正数、对流层改正数和轨道改正数。网络中相位观测值可由式(1)决定:

式中:λ为载波相位长;φ为载波相位观测值;ρ为站星间几何距离;I为电离层延迟;T为对流层偏差;O为卫星轨道偏差;M为多路径效应误差;ε为接收机噪声;i、k为卫星标号;△、△▽分别为单差和双差因子;A、V为主参考站及VRS标号[5]。

2 网络RTK定位精度测试方法

一个建成的网络RTK是否能够提供连续、动态和高精度的空间定位服务,是否满足多类用户实时定位以及事后数据处理高精度定位应用需求,很大程度上取决于系统的定位精度。目前常用的检验方法有静态已知点检测方法、实时动态观测值与后处理结果比较的检测方法、反算基线长法、动态规则几何轨迹检测方法和固定基线长度相对检测方法等。

2.1 静态已知点检测法

该方法是当前网络RTK定位精度检测中最常用也是最易实现的方法。一般通过在系统覆盖区域内选择具有代表性的、已知精确坐标的检测点,将动态用户接收机架设在已知点上进行实时定位并记录结果文件,然后对实时定位结果进行统计分析,得到在检测点上实时定位的内、外符合精度。

内符合精度用于评定网络RTK定位的稳定性程度,具体方法是计算每一测点所有测量值的算术平均值,再将该算术平均值与每一测量值求差,分析统计出各方向(X、Y、H)差值的分布情况,以反映系统实时定位的稳定性和收敛性。其计算公式为:

其中:ν是测试点观测值与其算术平均值的差值;n为观测值总数。

网络RTK的外符合精度反映了系统定位的准确性和与己有坐标系成果一致性。具体方法是在己知测试点上,通过转换参数实测得出当地坐标系下的坐标成果,与该测试点的己知坐标成果相比较,即可得出在(X、Y、H)方向上的外符合精度分布情况。外符合精度与已知点位精度、转换参数精度、系统定位精度三者有关。其计算公式为:

式中:q检测点的总数;△为检测点实测值与已知坐标值的差值[6]。

该方法的优点是统计方法简单,易实现,在检测点上能显著地反映网络RTK系统实时定位精度;缺点是需要已知检测点的精确坐标,如果在系统覆盖区域内很难找到已知点或者坐标基准不统一,该方法就无法实施。

2.2 与后处理结果比较法

与后处理结果比较法是选定某一检测点,先进行静态观测,然后再进行实时动态观测,把实时动态的定位结果与事后静态数据处理得到的结果进行比较,以事后静态数据处理得到的结果为真值,来确定实时动态定位结果的精度可靠性。该方法弥补了静态已知点检测法需要已知检测点精确坐标的不足,在系统某些区域很难找到已知点的条件下,采用该方法进行系统定位精度检测显得非常有效。但事后数据处理的定位结果受观测数据质量和参考站坐标精确性影响。

2.3 反算基线长法

反算基线长法主要是对通视的、相距不远的两点进行实时动态测量,利用实时动态的定位结果反算其基线长,然后与使用静态测量得到的基线长或使用常规测量方法测得的距离进行比较,两者的偏差在一定程度上反映出了系统的定位精度。

2.4 动态规则几何轨迹法

动态规则几何轨迹法是将接收机沿着固定的、有规则的轨迹以一定的速度运动,比较用户定位获得的轨迹与实际轨迹之间的偏离值,衡量用户定位精度。动态检测的一种常用实现方法,如图2所示。

选择一个很规则的矩形轨迹,测试时将接收机天线从A点出发沿着A-B-C-D的顺序运动,在角点A、B、C、D做短暂的停留并记录测量时间,这样不仅能检验用户接收机的运动轨迹偏差,而且还检验在特征点(A、B、C、D)的定位精度,结合二者可以反映用户接收机的动态定位偏差。

由于GPS动态定位存在误差,测出的运动点的位置可能会偏离直线,在一定程度上可以认为GPS动态定位的点到直线的距离越大,则表示精度越差。这种检测方法灵活方便,很容易实现,比较适合做陆地动态测试[7]。

2.5 固定基线长度相对检测法

固定基线长度相对检测方法是在一个运动载体上架设2个或2个以上用户接收机来检测其定位精度,将计算得到的相对关系与实际存在的相对关系进行比较,可以在一定程度上反映用户接收机的定位精度。该方法适用于无固定检测点覆盖区域的定位精度检测,如在网络RTK系统覆盖的海域或湖泊上的船舶等运动载体上检测其定位精度。由于该方法检测点间存在固定的边长相对关系,但没有固定的坐标分量相对关系,因此该检测方法存在不能显著反映动态定位各方向分量上精度的缺点。

3 测试结果及分析

为验证上述检测方法的有效性,结合测量工程项目使用某市CORS网络RTK系统,现给出上述3种定位精度检测的结果及分析。

3.1 采用静态已知点法检测结果及分析

测试中共选择了31个已知点,这些点都是等级较高的控制点,观测条件良好,有很好的代表性,点位均匀分布在网内外,既有较高等级的GPS控制点,也是较低等级的城市导线控制点。目的是为了比较全面、准确地检验网络RTK系统定位精度,尽量减少测试点自身观测条件对检测结果的影响。测试点情况见表1。

内符合精度检测时,流动站在已知点上分别进行四次初始化,每次采集10个历元,进行4个测回的观测,坐标系统采用WGS-84,高程为大地高;外符合精度检测时,求取了1980西安坐标系到2000国家大地坐标系的转换参数。按照式(2)、式(3)分别计算出内、外符合精度,统计结果见表2。

从表2可看出,网络RTK系统的内符合精度比外符合精度要高,一般高1~2cm,水平方向整体优于2cm,高于设计精度4cm;高程方向优于4cm,高于设计精度5cm,表明了该网络RTK系统实时动态定位稳定可靠。网络RTK系统的外符合精度概率分布比较离散,分散分布在0~5cm之间,外符合精度水平方向整体优于3cm,水平方向最大值为4.5cm,高程方向优于5cm,说明了网络RTK实时动态定位是准确的。

3.2 采用后处理结果比较法检测结果及分析

在网络RTK系统覆盖范围内选取7个点,现进行GPS静态测量,后进行实时动态测量,将实时动态测量结果与后处理计算结果进行比较。比较结果统计见表3。

从表3可看出,采用该方法进行检测时,除测试点6坐标差值较大外,其余测试点实时定位精度较高,但均高于设计精度和作业规范规定的坐标较差小于5cm的要求[10]。

3.3 采用反算基线长法检测结果及分析

在网络RTK系统覆盖范围内选取10个点,两点之间相互通视。利用实时动态的定位结果反算出5条基线长,然后使用全站仪对5条边进行距离测量,对二者的结果进行比较。比较结果统计见表4。

从表4看出,两者的差值小于作业规范规定的边长较差小于15mm的要求,也在一定程度上反映出了该网络RTK系统的实时定位精度。

4 结束语

网络RTK系统定位精度的检测方法有多种。本文利用了常用的静态已知点检测法、与后处理结果比较法和反算基线长法三种检测方法,对该市的CORS网络RTK系统定位精度进行了检测。检测结果表明,该市的CORS网络RTK系统定位精度可靠性高,其技术指标达到了设计要求,可满足大比例尺测图、工程测量及其他等方面的应用需求。值得注意的是,实际工作中应综合运用各种检测方法,以便更全面、客观地对其定位精度进行检测,并确保定位精度的可靠性。

摘要：简述了网络RTK系统定位的基本原理,对几种常用定位精度测试方法进行了分析比较。以工程项目使用某市CORS网络RTK系统为例,对该系统的定位精度进行了测试和评价分析。实际应用结果表明,该CORS网络RTK较常规RTK技术而言,其导航定位的可靠性和精度更高,可满足用户需求。

关键词：CORS,网络RTK,定位精度,检测方法

参考文献

[1]王宏伟,杨国林,黄春林.基于兰州市卫星定位连续运行参考站系统的GPS测图控制网建设与应用[J].兰州交通大学学报,2013,32(3):159-160.

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[3]谢东祺,白云,孟灵飞.几种形式的网络RTK技术比较与应用研究[J].测绘与空间地理信息,2014,37(12):178-179.

[4]魏二虎,柴华,刘经南.VRS定位算法研究[J].武汉大学学报(信息科学版),2006,31(11):1007-1010.

[5]黄俊华,陈文森.连续运行卫星定位综合服务系统建设与应用[M].北京:科学出版社,2009.

[6]蔡成辉,刘立龙,黎峻宇等.CORS定位精度的可靠性研究[J].地理空间信息,2014,12(6):74-75.

CORS系统网络 第2篇

关键词：CORS系统；直击雷；电子设备防雷；SPD

概述

根据统计数据表明，我国每年因雷击造成的人员伤亡估计为3000-4000人，财产损失估计在50亿-100亿元左右。此外，雷电对电力、石化、航空、通信、交通等行业也会造成重大危害。CORS系统是由电子设备、通讯设备、观测墩及机房等易受雷电袭击的物体组成，防雷措施对整个系统的正常稳定运行至关重要。某市CORS系统有13个基准站构成，建设了9个屋顶观测墩和四个地面观测墩。

1. 雷电对CORS系统产生影响的几种途径

1.1直击雷

雷云通常可对于地面CORS系统的任何一点（包括天线。通讯传输线路、供电线路）直接发生短时间剧烈放电现象，叫做直接雷击，即直击雷。它具有的点效应、热效应和机械效应等很大程度上可以造成物体、设备损坏和人员伤亡。同时，线路中会引入超高电压（电流）窜入设备内部，从而造成机房内的网络、通讯机UPS等设备的破坏，或者影响设备的使用寿命。

1.2 雷电感应通过GPS信号线路或计算机通信线路

架设于露天制高点的地面参考站天线，与其相连的天馈线或数据通讯线也处于露天制高状态，当遭到雷击时，雷电高压入侵线路。雷云对地面放电时，击坏与线路相连的参考站的接收机、计算机等电器设备和网络设备，侵入通信线路并危害到整个通讯线路。

1.3经接地网反击

当雷云对CORS系统所在的建筑或地面放电时，由于地面CORS系统设备接地网络结构不合要求，强大雷击电流会通过结构不合理的接地网络形成地电位（流）反击，以至损坏CORS系统设备或影响其工作。

2.CORS系统各组成部分防雷标准划分

根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010要求，将基站划分为第一类防雷建筑物，根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004要求，将基站电子信息系统雷电防护等级定为D级。

3.CORS系统防雷设计

一个完整的，雷电防护系统应当包括直接雷击的防护、雷击感应过电压、雷电电磁脉冲、地电位反击的防护四个方面，缺少任何一面都是不完整、有缺陷和有潜在危险的，同样，鉴于雷电危害CORS系统的集中主要形式和现场的具体情况，CORS系统的防雷将从各种可能引入的雷电流和感应浪涌过电压入手，重点放在因雷击或线路过电压产生的浪涌过电压和浪涌电流而导致对内部设备的损坏上，并针对该系统强电、弱电信号部分接地进行等电位连接，从而提供整个系统的耐雷电冲击水平。

依据相关的防雷技术规范，按照技术可行、经济节约和工程施工方便的原则，GNSS基准站防雷系统防雷等级按一类建（构）筑物进行设计，此类防雷工程主要采取如下技术措施：

（1）通常采用接闪、传导和接地等措施来防护直接雷击。

（2）通常采用多级分流，滤波技术、接地等措施来防护雷击感应过电压。选用电源及数据信号防雷器件，对设备及其他重要终端进行保护。

（3）通常采用等电位和接地等措施来防护地电位反击。

（4）通常采用各种滤波、屏蔽等技术方法才防护雷电电磁脉冲。

4具体的防雷方案措施及技术要求

4.1 室外场地GPS设备的直接雷击防护

单支避雷针保护范围是靠近避雷针建立一栋“尖帐篷”，建筑物被保护区域为一个空间，避雷针吸引雷电直接闪击自己来防止在该空间中遭受直接雷电的闪击，一个建设半径为60m（三类建筑物）的球体滚越建筑物的整体，凡球体能够接触到的部位，均能遭到雷击，球体所不能接触到的部位，则认为已由建筑物其他部分给予保护。

保护范围计算方式：

（1）

：避雷针在 高度的xx’平面的保护半径；

：滚球半径； ：被保护物的高度（m）

：避雷针在地面的保护高度。

某市13个CORS站分别设立独立避雷针，使室外现场GPS设备处于雷击的LPZOA区，利用公式（1）计算得出避雷针保护的范围，在距离设备3至5米处设独立避雷针，针高8米左右，并设独立接地体。

4.2电源、信号系统防雷

电涌保护器通常称为“避雷器”或“过电压保护器”， 英文名称简写为SPD。电子设备主要通过电源系统、天线和馈线系统、信号系统与接地系统这四个引雷通道进行引雷。因机房各个弱电设备耐压水平较低，为更好的保护设备安全，应装设浪涌保护器。浪涌保护器接地端均与机房接地排可靠连接。

对于13个CORS站的接地系统，采用铜芯导线，接地端经过防腐、防锈处理，其连接牢固可靠。在地阻较小地区，接地体采用3根50mm×50mm×5mm×2m热镀锌角钢，间隔3m一字形垂直置入地下0.5m做垂直接地极；采用直径12mm热镀锌圆钢将垂直地极可靠电气连接。在地阻较大地区，接地体采用接地模块并回填降阻剂，每组接地体使用5组模块，并使用直径12mm热镀锌圆钢将模块可靠电气连接。接地系统组成如下图所示。

CORS站接地系统

（1）供配电线路的SPD保护

供电系统建设采用TN-S系统，总配点房电源进线安装MYS11-80KA/3（三相四线）电源避雷器一组，目的是电源部分防雷保护，可防止由市电网引入的强雷电感应。在机房分配电箱分别安装MYS5-20KA/4（三相五线）电源避雷器一组，目的是进一步防止由市电网引入的感应雷击，防止由主配电室与子配电室之间线路受到雷电的电磁感应。在机房内设备供电线路安装防雷插座MYS5/DY01（三相三线10A）电源避雷器1只，作为设备防雷的精细保护。

（2）信号线路的SPD保护

在13个CORS基准站的GPS天线信号线入户线路端口均加装KXB-02，对同轴天馈线路保护，如下表1。在网络通信端口加装RJ45-E100/4-01信号避雷器，如下表2。

5.机房等电位接地

等电位联结主要是为了减小雷电流在分开的装置、诸导电物体用等之间产生的电位差。本项目将控制中心机房内的电子设备、通讯设备均做等电位连接。控制中心机房内，采用通信设备的工作接地、保护接地、建筑物的防雷接地合用一组接地体的联合接地方式。

在设备机房内设S型等电位连接网络。机柜外壳、设备保护接地、SPD接地端等均与等电位连接网络可靠电气连接。机房无预留接地点，为保障设备安全，在室外增设一组人工接地体并引入机房与机房内接地排可靠电气连接。

6 结论：

针对雷电对CORS系统造成的危害进行分析，并且从分别从系外场地GPS设备和电源、信号系统防雷进行技术分析，按照雷电技术规范和设计原则，提出了相应的解决措施以，建立严密的防雷体系，预防所有可能发生的雷电灾害，为CORS系统的稳定、安全运行提供了有力的保障。

参考文献

[1] 梅卫群.江燕如.建筑防雷工程与设计[D] 北京：气象出版社，2003.

[2] 肖稳安.张小青.《雷电与防护技术基础》[D] 北京：气象出版社，2006

[3]《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010

CORS系统网络 第3篇

RTK (Real-time kinematic) 是指实时动态载波相位差分技术, 是较为成熟的GPS测量技术。由基准站、无线发射装置、移动站三部分组成。其工作原理是将基准站架设在已知或者未知点上, 将接收到的卫星信号利用电台实时发送给用户, 移动站将接收到的卫星信号和基准站播发的信号通过随机商用软件进行解算, 使其达到厘米级定位精度。有效作业半径在10KM以内。

RTK的操作流程: (1) 基准站的架设:先将基准站接收机安置在合适的地点, 一般情况下选在测区中央较为开阔的高地, 避开高压线路、大功率通讯装置等, 安装电台和架设天线; (2) 设置基准站椭球参数和投影参数, 输入已知点坐标后开启基准站; (3) 开启移动站, 设置转换参数, 建立无线通讯连接, 开始作业。

2 单基站CORS的原理与作业流程

单基站CORS相对于传统RTK与网络CORS都有共同之处, 类似传统1+1 RTK, 只不过基准站由一个连续运行的基准站代替, 基站同时又兼做服务器, 通过软件实时向广域网播发差分信息。移动站通过GPRS、CDMA网络通讯方式与基站服务器进行通讯。使作业范围扩大到30-50KM左右。与网络CORS相比是就是只有一个连续运行站, 组建更加方便快捷。目前国内外比较常用的CORS技术有, 美国天宝 (Trimble) 公司虚拟参考站技术, 瑞士徕卡 (Leica) 公司的主辅站技术, CEO++公司的区域改正参数和国内南方测绘公司的网络参考站技术 (NRS) Net Reference Station。

单基站CORS的作业流程: (1) 建设永久性连续运行参考站, 架设网络服务器; (2) 设置移动站椭球参数、投影参数和转换参数, 连接网络登录服务器开始作业。

3 网络CORS的工作原理和作业流程

网络CORS系统是指在广大区域内按照一定间距建立若干个连续运行的参考站, 各个参考站通过网络实时将观测数据传送到CORS数据中心, 数据中心运用GNSS参考站网数据处理软件, 可以对各个参考站进行远程监控管理, 完成数据采集、备份、处理及分析, 最后通过Internet网、GPRS、CDMA等通讯方式向用户提供空间信息服务。它由基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统五个部分组成, 各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体, 形成专用网络。

网络CORS与单基站CORS的作业流程相似, 先进行参考站的建设和服务器的架设, 之后移动站通过无线网络连接到CORS中心的服务器, 获取相关服务。

4 三种作业方式的特点和适用范围

传统RTK具有组建方便, 对设备和技术性要求低, 对通讯设施的依赖性较小, 但同时存在许多不足, 由于数据通讯是靠无限电台完成, 所以对设站的位置有要求, 一般选择在作业区域中央位置的高地, 无线信号受到地形影响和大功率无线设备的干扰较大, 增加了选择站点的难度。作业时需要反复设站, 连续工作性差, 作业范围小, 精度水平受距离基准站远近的影响较大, 稳定性较差。这项技术适用于短期小范围和没有无线网络的地区的测绘工作。

单基站CORS的特点是建站周期短、成本低, 无需投资建设CORS数据服务中心, 具备1+1网络RTK即可;系统兼容性好, 精度较高且稳定, 有效作业范围比较大, 能达到半径30~50KM左右, 能满足一般城市建设和工程的需要。且维护成本较低, 可扩展性强。但相对于传统RTK, 单基站CORS对设备和软件的要求较高, 站点一般选在对空通视条件好, 有稳定电源和网络覆盖的地方。单基站CORS适用于当地无成熟稳定的网络CORS系统的地区;在某一地区有长期测量任务和测量范围超出常规RTK作业距离极限需要频繁迁移基准站的项目, 另外还可作为网络CORS薄弱区域的补充, 或者是建设网络CORS资金紧张的地区。

网络CORS可以说是多个单基站CORS的组合, 使其稳定性更强, 覆盖范围更广, 其定位精度, 水平精度在3CM以内, 垂直精度在5CM以内, 可以为用户提供全天候, 高精度的服务。在网络覆盖的区域, 用户可以只拥有一台移动站就可以作业, 更加便捷, 效率更高。一次投入, 长期受益。目前国际国内网络CORS都有了比较成熟的应用, 美国、英国、德国、日本等国家都建立了覆盖本国区域的CORS系统。我国于2003年在深圳市建立了我国第一个地方性连续运行参考站系统 (SZCORS) 到目前为止已经建成且投入使用的CORS系统有20个左右, 服务于测绘、土地管理、地震、交通、公共安全、气象、城市规划等工程领域。

同样网络CORS的建设要求的技术性极高, 所需周期很长, 成本较高。建成后需要专门的技术人员进行维护。各地方性的CORS兼容性和通用性存在不足。

三种作业方式的对比如下表:

5 结语

CORS系统集成了卫星导航定位、数字通讯、有线及无线网络等技术, 相对于传统RTK有长足的进步, 在测绘的发展史上具有里程碑的意义。CORS系统彻底改变了传统RTK测量作业方式, 其优势体现在:缩短了初始化时间、扩大了有效工作的范围;减小了因距离产生的误差, 误差分布均匀, 提高了测量精度;采用连续基站, 全天候服务, 用户随时可以观测, 延长了工作时间;拥有完善的数据监控系统, 可以有效地消除系统误差和周跳, 提高数据的可靠性和准确性;用户不需要架设基准站, 真正实现单机作业, 减少了投入;使用无线数据链通讯方式, 减少了噪声干扰;扩大了GPS在动态领域的应用范围, 更有利于车辆、飞机和船舶的精密导航。虽然他还存在系统兼容性、安全稳定性、可靠性以及保密性方面的问题, 随着技术的进步这些问题将被解决, 他的优势得到发挥, 将被广泛应用于测绘领域、气象辅助预报、地震预测、规划建设、交通导航管理、环境及灾害监测等领域。

未来的测绘行业将是CORS的世界, 以网络CORS为主, 单基站CORS为辅, 传统RTK穿插补缺的的格局将逐步形成。

摘要：随着科学技术的发展, 测绘技术也发生了日新月异的进步。本文旨在介绍RTK、单基站CORS和网络CORS的作业流程与各自优势的对比分析。

关键词：RTK,单基站CORS,基准站,流动站

参考文献

[1]李征航, 黄劲松.GPS测量原理及应用[M].武汉:武汉大学出版社, 2005.

[2]魏瑞娟, 李学军, 任维成等.单基站CORS的建设与应用研究[J].测绘通报, 2010 (06) .

[3]汪伟, 史廷玉, 张志全.CORS系统的应用发展及展望[J].城市测绘, 2010 (03) :45-47.

CORS系统网络 第4篇

关键词：CORS系统；国土资源；空间数据；国土测绘

中图分类号：P228 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）11-0070-03

1 CORS系统的基本结构

CORS系统在技术算法上分为三种，即主辅站技术、FTK技术以及VRS技术，其将网络化的理念融入基础测绘应用中，实现GPS动态监测基准的连续性、长期性以及永久性。对于传统的测绘工作而言，CORS系统是高程控制与平面控制测量方法的一大改革，具有创新的时间信息与位置信息的服务模式。在测绘工作中采用CORS系统无需采用逐级控制、分级布网的模式，而且省去了布设大量测量控制点的环节。具体而言，CORS系统的基本结构包括以下几个部分：基准站网、数据传输系统、数据播发系统、数据处理中心以及用户接收应用系统等等，整个系统中，监控分析中心、基准站由数据传输系统连接起来，形成一个专用网络。通过该网络用户所获得的时间基准与空间基准不仅精度高，而且体现出动态性、连续性的优势；在国土资源测绘过程中可以获取精度更高的实时定位服务，提高了国土资源系统相关技术的标准化与系统化。

基准站网由多个基准站组成，每个基准站分布均匀，其主要作用是提供监测服务，并且对GPS卫星观测数据进行采集；数据播发系统的主要作用是利用各种形式播发定位导航数据，包括UHF电台、移动网络及因特网等；由传输软件控制模块、相关硬件设备组成的数据传输系统，主要作用是把各基准站的数据传送至监控分析中心，整个过程利用光纤专线高效完成；数据处理中心是整个CORS系统的核心部分，其在接收到各基准站数据后再进行相关数据处理；用户应用系统中又包含了数个子系统，具体有监控定位系统、自主导航系统、RTK定位系统、事后定位系统及用户信息接收系统等等；根据具体的应用类型又可以将用户应用系统分为气象用户、高精度用户、车辆定位与导航用户、工程与测绘用户等等多种。

2 CORS系统的优势

CORS系统最大的优势体现在以下四个方面：首先，体现出较强的自动化与智能化的特点，在CORS系统中，整个服务体系的每个环节均是自动完成的，从记录到差分解算再到坐标转换等均是自动完成。其次，CORS系统具备网络化的优势，GPS差分解算技术不断发展，再结合先进的网络通信技术，CORS系统中可以在GPS参考站之间实现互联、统一的控制。基于单参考站的传统工作模式，每个参考站在发送差分信息时均是独立完成的，而在CORS系统中，由于其包含了多个参考站，实现了网络化的联接，单个的参考网站只是网络中的一个节点，在网络链路中进行GPS数据的传输、处理及储存，在数据中心所有GPS参考站联合起来形成一个高度网络化的群体。再次，定位迅速，只要处于CORS系统范围内，三维坐标成果可以实时获取，保证测量精度，从而实现GPS的快速定位。最后，可靠性高，在CORS系统中，即使某个参考站无法正常工作，则其他的参考站也可以进行正常解算，与单参考站相比，系统的可靠性得到了大幅提升；并且，在CORS中的网络RTK流动站均采用固定通信数据链技术，无线电噪声的干扰大大降低，进一步提高了数据链路的可靠性。

3 CORS系统在国土资源测绘中的操作应用

3.1 CORS系统设置及相关要求

在应用CORS系统过程中，进行网络RTK测量时，只需在系统中接入一台或几台流动站即可获取待测图根点或碎部点的坐标，无需单独架设基准站，实施过程中要在流动站控制手簿中做好相关网络设置，包括名称、方式、APN、地址、端口、接入点及用户和密码等等；坐标系统在工程设置模块编辑，需输入相关参数，包括系统名称、椭球名称、中央子午线、投影方式与具体比例尺等等。

3.2 流动站外业施测

3.2.1 测量图根点。图根控制测量的操作要点包括以下几个方面：用三角架架设流站，保证对中整平，天线高量测至毫米级别；开始观测前仪器要恢复初始化状态，获取固定解；如果在特定时间内无法获得固定解，可以将通信链路断开后重复初始化操作；每个图根点以3s采样率至少观测两个测回，每测回观测25历元；每测回间的平面坐标较差控制在4cm以内，最终结果选择两测回的平均值；保证每测回图根控制点的测量定位结构为固定解，测量过程中，要将图根控制点的平面收敛精度控制在2cm以内，且高程收敛精度要控制在3cm以内，并保持续稳定才能开始记录；对每个图根控制点两次测量的平面与高程较差进行比对，可以计算出图根控制点的点位中误差、最大点位中误差、高程中误差以及最大较差等相关数据。

3.2.2 测量碎部点。利用CORS系统中网络RTK技术测量碎部点过程中，要专门设定一人进行流动站控制手簿的操作，在待测的碎部点进行采集，然后将绘图编码输入进去，控制手簿会将采集的数据自动存储起来；测量出某个区域内的地形与地物点位后，再将其传输至计算机数据库中，利用绘图软件进行分析，然后将所需的地形图输出。利用RTK技术进行点位测量，最大的特点是对点间的通视条件没有要求，无需频繁换站也可顺利测量；而且可以实现多个流动站的同步作业，测图的工作效率得到大幅提升。不过需要注意一点，即对于一些遮蔽地带而言，在接收GPS卫星信号时可能会受到影响，所以要采用全站仪进行配合施工，碎部测量可以通过极坐标法或图解法来实现。

3.3 CORS系统的应用注意事项

在操作CORS的系统过程中需要注意以下三点：

首先，由于多个因素均会对网络RTK的应用产生影响，因此在操作过程中要对网络状态进行全面检查，以保证其可靠性；在做任何一项作业前，均要在测区附近确定下一个已知控制点，获得固定解后要进行测前检查，保证检查结果合格才能进行下一步的数据采集。如果测前检查不合格，则要将连接及时断开，然后重新启动，重新连接，获得固定解后再进行测前检查，直至检查合格方可。通常在结束一个测段后，还要在附近寻找另外一个控制点，然后再进行测后检查，测后检查的主要作用是对数据采集过程精度的可靠性进行判断。

其次，在控制测量中要注意采用三角架，主要目的是提高对中精度；而且每次完成一测回的测量后要重新摆设三角架，进行重新对中，然后再与接收机相连接，以保证成果数据的精度。

最后，在选择观测条件时，测量过程中要注意避开干扰源，防止其他信号的干扰，有些区域RTK无法获得信号，包括一些建筑具有较强的反射性、水面面积较大、通信发射塔、高压输电线路、植被比较密集的区域等，均无法工作。

总之，国土资源测绘工作是一项基础性、公益性、前期性事业，其所提供的科学、可靠的地理信息，是现代化建设中重要的信息资料，应用也十分广泛，因此对社会主义的建设与发展有着积极的推动作用。

参考文献

[1]李景明.CORS系统在江门市区国土资源管理工作中的应用[J].广东科技，2011，（10）：61-62.

[2]吕战锋.GPS-RTK误差分析及其在国土资源管理中的应用[J].科技资讯，2010，（21）：48.

[3]仇国强.VRSRTK技术在国土资源测绘领域的应用[J].中华建设，2011，（9）：138-139.

[4]李庆宣，黄华敏.国土测绘工作中RTK测绘技术[J].中国新技术新产品，2012，（24）：7.

[5]汪永宝，孙晓丹.浅析CORSRTK在国土资源管理中的建设与应用[J].才智，2009，（31）：276-278.

[6]王兴.浅析RTK测量技术特点及在国土测量中的应用[J].科技风，2010，（23）：223.

[7]测绘通报编辑部.中海达中标湖南省国土资源厅推广HN-CORS双频GNSS接收机采购项目[J].测绘通报，2012，（10）：44.

作者简介：莫海寿（1976—），男，广西贵港市国土资源测绘院副院长，注册测绘师，研究方向：地籍测绘、工程测量等。

近海岛礁CORS系统测试研究 第5篇

随着陆地CORS(Continuous Operational Reference System)的建设和发展,陆地上全球导航卫星系统实时动态定位精度已达到厘米级。由于海上地理环境的特殊性,近海高精度导航定位成为海洋开发利用的“瓶颈”之一。为解决这一问题,我国在沿海地区都布设相应的差分台站,如沿海信标台站、海洋局差分站和沿海省(自治区、直辖市)CORS网等,在一定程度上提高定位精度和稳定性,但是港口航道建设和近海海洋工程这类对导航定位精度要求较高的行业,目前海上定位精度还达不到相应的规范要求,因此近海岛礁CORS系统建设成为未来海上定位发展的趋势之一。本文基于在建的近海岛礁CORS系统,对系统网络的稳定性和时间延迟、海上移动站的多路径效应以及系统的定位精度进行测试研究。

2 近海岛礁CORS系统构成

2.1 系统概述

近几年城市CORS技术快速发展,已经基本实现城市区域覆盖,为城市基础地理空间信息的采集提供极大便利[1],CORS系统向海洋延伸也将是未来发展趋势。CORS系统由基准站子系统、数据处理中心、数据通信系统和用户应用系统等4个部分组成,各基准站与数据处理中心通过数据通信系统连接成一体,形成CORS基准站网。本研究的测试基于某单位在建的近海岛礁CORS系统,其中2个基准站位于沿岸、1个基准站位于离岸7km左右的海岛,站间网络通信采用无线通信技术;该岛礁CORS系统基准站使用华辰HC-5型号基准站型接收机,基准站接收原始观测数据,并通过数据通信系统传到数据处理中心,数据处理中心主要负责处理接收的数据,并将得到的差分数据通过数据通信系统播发给用户;基准站组网软件选用NrsEagleNet,网络RTK差分服务软件选用NrsEagleServer,这2个软件都是南方公司NRS系统软件系列;海岛基准站的电力由太阳能电池板、太阳能控制器和大容量储备电源提供,蓄电池可保证持续供电一周,太阳能控制器具有熄电重启功能。

2.2 系统网络通信

数据通信系统是CORS的重要组成部分,被称为CORS的“神经系统”,是实现CORS各种服务功能的途径,一套稳定可靠的数据通信系统更是保证CORS系统正常稳定运行的必要因素[2,3,4]。CORS的数据通信系统主要包括“基准站—数据处理中心”的原始观测数据传输和“数据处理中心—用户接收机”的差分改正数据传输。

2.2.1 基准站—数据处理中心通信

目前传统的陆基CORS系统中,基准站与数据处理中心之间的数据传输主要通过Internet网络实现,其传输速度快、稳定性高,是数据传输的首要选择。但在各种基础设施匮乏的岛礁上,基准站观测数据很难像在陆地上一样通过Internet网络实现有线传输,因此在岛礁上通常采用无线网络通信方式。基准站接收机利用宏电H792X4GRouter数据通信终端接入互联网,采用TCP/IP协议,访问到数据处理中心NrsEagleNet基准站管理服务器的固定IP地址,将基准站接收数据传输到管理服务器中。

2.2.2 数据处理中心—用户移动站接收机通信

数据处理中心与用户移动站间的数据传输采用无线通信,目前最流行的是GPRS/CDMA通信方式,即移动站通过GPRS/CDMA接入互联网,采用TCP/IP协议,访问到数据处理中心NrsEagleServer用户管理服务器的固定IP地址,验证通过Sever管理用户给出的账号密码,实现移动站与数据处理中心之间的双向通信。

3 CORS系统稳定性测试

CORS系统在运行之前必须对CORS基准站组网进行测试,检测CORS系统运行的稳定性和数据可靠性,为移动站用户提供实时、高精度的导航定位服务。对CORS系统基准站组网的测试主要包括基准站稳定性分析和通信稳定性分析。

3.1 CORS基准站稳定性测试

为确保CORS系统为用户移动站提供高精度、稳定可靠的服务,首先要确保基准站本身的精度。由于基准站位于海岛上,受天文潮和固体潮双重作用,基准站会产生位置变动,从而影响CORS系统的定位精度。因此,需要对基准站的真实坐标进行定期检核修复,具体方法就是将系统中的基准站与我国的IGS跟踪站进行联测,利用高精度数据处理软件GAMIT/GLOBK对长基线进行解算,得到基准站的最新坐标,一般选择3~4个靠近CORS网的IGS站就可以得到精度较高且较为稳定的解算精度[4]。

在实验中选取bjfs站、shao站和wuhn站进行联测,它们分别位于北京房山、上海佘山和武汉。通过解算得到3个基准站在WGS-84坐标系统下的三维坐标(表1)。

3.2 CORS基准站时间延迟测试

在CORS系统中,时间延迟包括数据发送时延、数据传播时延和数据处理时延,而网络从基准站到数据处理中心的数据时延主要是发送时延和处理时延[3]。一般来说,数据时延小于500ms就不会影响数据处理中心实现网络RTK基线的实时解算[5]。

发送时延计算公式如下:

式中:数据块长度即基准站1Hz带宽的数据量,按照50~130KB计算;信道宽度为数据传输的上行速率。岛礁上的基准站接收机与数据处理中心之间的数据传输是通过无线模块实现的,为选择合适的网络模式,进行时间延迟测试,结果如表2所示。

从表2可以看出,在使用3G模块时只有联通时延在500ms以内,而在使用4G模块时三大运营商时延均远远小于500ms,又由于数据处理延时根据仪器的不同在60~120ms之间,因此理论上在网络正常的情况下,只有4G数据延时可满足基线实时解算。该岛礁CORS通信系统测试阶段选用联通3G作为基准站与数据处理中心之间的通信模块,结果表明CORS基线可以实时解算但会出现短暂的基线浮动。因此,在CORS系统运行中应尽量选择4G模块作为数据传输手段。

4 CORS系统精度测试

4.1 海面多路径测试

在CORS系统精度测试中,最主要的就是对移动站定位精度进行测试[6]。影响移动站定位精度的主要因素包括基准站稳定性、接收机性能和移动站观测条件,其中影响海上移动站定位精度的最主要因素是多路径效应。CORS系统无法对移动站的多路径效应所带来的误差进行改正,目前多路径的改正主要通过改变截止高度角或增加抑径板等方法来降低误差。本研究基于接收机兼容不同星座的情况,研究多路径效应与接收机星座数增加、卫星颗数变化的关系,为海上移动站选择合适的接收机来降低多路径效应、提高岛礁CORS服务精度。

岛礁CORS系统建设主要针对港口及其近海工程的需求,提供厘米级的实时定位精度。由于海面情况在潮波作用下的复杂性,海面上目标点的多路径效应也各异,对海面目标进行导航定位时,CORS系统无法对其多路径效应进行合理改正。因此,在对移动站测试的过程中,海面对移动站产生的多路径效应测试是不可或缺的。本实验利用GPS单模(单星座)接收机和GPS/GLONASS双模(双星座)接收机进行单点定位比较海面多路径效应与卫星颗数的关系,解算软件采用TEQC(Translation、Editing and Quality Checking);TEQC是功能强大且简单易用的GPS/GLONASS数据预处理软件,主要功能有格式转换、编辑和质量检核。试验结果如图1至图3所示。

从图1可以发现,GPS/GLONASS双模下的Mp1/Mp2值始终高于GPS单模下的mp1/mp2值,表明增加不同导航卫星的种类对改善多路径效应没有益处,这与GLONASS导航系统本身有关,因为GLONASS采用频分多址(FDMA),使信号频率的变化受外界条件的影响,导致GLONASS的单点定位精度稍逊于GPS[7];由于目前TEQC软件还不支持BDS的质量检核,所以未进行BDS与GPS/GLONASS的比较。从图2、图3可以发现,mp1/mp2值与卫星颗数成负相关性,即卫星颗数越多、mp1/mp2值越小。因此,移动站在进行海上导航定位时应尽量选用GPS单模接收机,降低多路径对其影响,以提高CORS系统对移动站改正的精度。

4.2 内外符合精度测试

内符合精度用来评定差分定位的稳定性程度,其数学方法是计算每一测点所有测量值的算术平均值,再将求得的算术平均值与每个测量值求差,然后分别统计出X、Y和Z三个方向上差值的分布情况,内符合精度值越小表示CORS-RTK定位的稳定性越高。外符合精度反映系统定位的准确性,其定义为在已知测试点上,通过转换参数实测得出当地坐标系下的坐标成果,与该测试点的已知坐标成果相比较,即可得出在X、Y和Z方向上的外符合精度分布情况。

实验选取岛礁CORS网覆盖海区内多个岛屿上分布的8个坐标已知点作为测试点,分别做采样间隔为1s的长时间观测,经过数据处理,得到的观测值内符合精度结果如图4、图5所示。

从图4可以看出,在基站覆盖范围内,8个测试点上各方向的内符合精度值都符合系统设计要求:平面X、Y方向上内符合精度最小为2mm、最大为6mm,均在1cm内;Z方向上精度略差,最小为5.9mm、最大为15.5mm,均在2cm内。

从图5可以看出,各测站点平面X、Y方向定位精度在2cm以内,Z方向个别高于5cm。结果表明,近海岛礁CORS系统在平面方向定位精度明显优于垂直方向,且两者均符合系统设计要求。

5 结语

通过测试结果,该岛礁CORS系统的稳定性和定位精度均达到规范要求,海上移动站多路径效应也找到新的改善方法。但岛礁CORS系统建设还面临一些问题,如站点选址、网络通信等。在未来CORS系统向近海建设的过程中,常规无线网络通信技术将不再适用于海上数据传输,需要将卫星通信和北斗短报文通信等新的通信技术运用于CORS系统数据传输中。随着海上风力发电站、近海石油平台等一大批海洋工程的建设,CORS基准站点选址也不再局限于近海岛礁的位置。随着近海CORS系统的不断建立和发展,近海CORS网络范围内的实时导航定位精度将得到大大提高,使近海厘米级定位精度成为可能。

摘要：近海岛礁CORS系统将CORS基站从内陆向近海海岸和近海岛礁延伸,使近海区域实现厘米级高精度导航定位。文章对近海岛礁CORS系统的各部分组成进行介绍,同时对基准站稳定性、基准站时间延迟、移动站多路径效应和移动站内外符合精度进行测试研究,为CORS技术向海上发展提供参考。

关键词：岛礁CORS,定位导航,工程技术

参考文献

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[5]全GB/T 28588—2012球导航卫星系统连续运行基准站网技术规范[S].北京:中国标准出版社,2012.

[6]张西军,唐卫明,曾广鸿,等.广州市CORS系统实时动态定位精度测试[J].测绘信息与工程,2008,33(5):6-7.

浅谈CORS系统的应用与发展 第6篇

关键词：连续运行卫星服务系统CORS,城市CORS网,省级CORS,常规RTK

1 连续运行卫星定位服务系统 (CORS) 的演变历程

1.1 20世纪90年代, 美国建成了GPS卫星导航定位系统, 受当时政策控制和自然环境因素的影响, 只用于低精度GPS定位。

1.2 为了突破美国的政策障碍, 实现快速高精度定位, 1992年国际大地测量协会 (IAG) 组织提出进行一次国际上的精密轨道定位的会战——跟踪美国GPS卫星的轨道, 并在全球布设一些轨道跟踪站, 由自己来提供精确轨道。由此出现了连续运行卫星跟踪站的雏形, 用以作为卫星精密定轨定位的地面固定参照点。

1.3 加拿大提出主动控制系统理论, 并于1995年建成第一个CORS台站网, 主要应用于大地控制网测量和地球板块运动监测。主要缺陷表现为:参考站数量少, 服务功能单一;参考站之间只能构成数学理论网络, 无法实现数据交换和融合;应用范围小。

1.4 DGPS技术、RTK技术的出现与逐步普及, 依靠无线电波进行差分改正信息发布的永久性参考站, 主要是应用在近距离范围内。其主要特点是:向用户提供单向实时差分数据;参考站间相互独立存在, 无数据交换;逐步应用于其他工作领域。

1.5 互联网技术和计算技术进步, CORS的各个参考站联接成为有机网络, 并采用数据中心进行数据解算和服务, 形成一个有机的系统。其特点为:CORS不仅仅是参考站, 还是以参考站为节点组成的系统, CORS的含义转为Continuously Operating Reference Sys te m, 即连续运行参考站系统。

1.6 随着计算机信息技术和相关技术的不断发展, CORS将会演变成为Continuously Operating Reference Service, 即连续运行卫星定位综合服务系统:以GPS参考站组成的网络为基础, 以数据中心为核心, 除提供高精度定位服务外, 还提供各种综合服务, 不断扩大其服务方式和服务范围, 并逐步建立完善的服务系统。

2 连续运行卫星定位服务系统 (CORS) 在国外的主要应用

国际上具有代表性的项目主要有:全球IGS跟踪站网络、美国CORS、欧洲永久性连续运行网 (EPN) , 上述网络均属于静态型的连续运行参考站网络, 尚未实现大范围的系统联网。

3 连续运行卫星定位服务系统 (CORS) 在国内的主要应用

3.1 国家部委已经建成的、主要的GNSS CORS系统

3.1.1 国家测绘局的GNSS CORS系统。

1992年, 国家测绘局在武汉建立了国内第一个GPS的CORS。此后有分别在北京、拉萨、乌鲁木齐、咸阳、西宁、海口、哈尔滨等地建设了8个GNSS CORS。

3.1.2 中国地壳运动观测网络 (CMONOC) 。

1998年, 中国地震局主持, 在国内建立了中国地壳运动观测网络。它由25个GNSS CORS组成, 并计划在2011年建成260个GNSS CORS构成中国大陆构造环境监测网络。

3.1.3 海事GNSS CORS (RBN-DGPS) 。

交通部海事部门在全国沿海建立了20余个GNSS CORS, 构成卫星定位地面差分站, 用于沿海船舶的导航定位。

3.2 各省市GNSS CORS系统的建立情况

3.2.1 1999年, 深圳市提出要建立中国第一个城市CORS网。2003年SZCORS成功通过验收, 并获得测绘科技进步一等奖, 成为了全国城市CORS的第一个范例。

3.2.2 随后, 东莞、北京、上海和大部分省会城市都已建成城市级CORS;大连等大型城市也在规划中。

3.2.3 目前, 我国广东、江苏两省已建成省级CORS;在建的有江西、河北、河南、浙江、福建、广西、山西、内蒙古、山东等;立项建设的有湖南、湖北、四川、海南、辽宁、安徽等。

4 连续运行卫星定位服务系统 (CORS) 与常规GPS-RTK的比较

4.1 工作原理

连续运行卫星定位服务系统 (CORS) 与常规RTK一样, 都是同步观测条件下, 流动站接收基准站计算并发送的GPS差分改正值, 进行实时差分定位的。不同的是常规RTK中基准站是用户自己安置的实体站, 而CORS中的基准站是系统通过一定的数学算法模拟出来的虚拟站。

4.2 系统组成 (见表1)

4.3 作业流程

4.3.1 常规RTK作业流程为:

(1) 架设基准站:将基准站接收机安置在开阔的地方 (已知点要求高地、开阔) , 架设电台和天线; (2) 设置基准站:设置椭球参数、投影参数等; (3) 启动基准站:输入已知坐标, 启动基准站, 启动电台; (4) 启动流动站:开始测量。

4.3.2 CORS作业流程:

(1) 设置好连接CORS网络的参数 (一次性) ; (2) 开始测量。

4.4 误差类型及处理 (见表2)

4.5 精度分析

通过比较常规RTK和CORS的误差处理方法, 可以发现, CORS模式下的数据成果精度要高于常规RTK, 且精度分布均匀。

4.6 CORS的优势

(1) 改进了初始化时间、扩大了有效工作的范围, 且精度均匀、可靠; (2) CORS系统连续运行, 用户随时可以观测, 使用方便, 提高了工作效率; (3) 拥有完善的数据监控系统, 可以有效地消除系统误差和周跳, 增强差分作业的可靠性; (4) 用户不需要架设参考站, 真正单机作业, 减少了费用; (5) 使用固定可靠的数据链通讯方式, 减少了噪声干扰。

5 广东省连续运行卫星定位服务系统 (GDCORS) 在工程测量中的案例分析

5.1 工程案例

鉴于连续运行卫星定位服务系统 (CORS) 的显著优势, 并综合考虑广州市南沙区某在建集装箱驳船码头工程测量项目的具体情况, 我司测量队采用常规GPS-RTK结合GDCORS技术完成该项目陆域地形测量。

GPS接收机分别采用徕卡GX1230和南方灵锐S86。其中, 徕卡GX1230接收机采用常规RTK模式, 南方灵锐S86接收机采用GDCORS模式。由于测区为吹填区, 范围较小 (450m×1100m) 、地形简单、地势平坦, 故在常规RTK模式中, WGS1984坐标系与北京54坐标系的转换参数采用徕卡手簿内置软件的“一步法”计算得出;GDCORS模式中的坐标转换参数采用南方灵锐S86配套手簿内置软件“工程之星”求得7参数, 所得参数均经过现场多个已知点的检核, 残差均满足规范、设计要求。每天外业测量开始之前, 均在4个图根控制点上进行多次测量求平均值, 以比对常规RTK与GD-CORS测得的坐标值, 其中, 平面坐标最大差值不超过3.5cm, 高程最大差值不超过5.0cm。

5.2 GDCORS应用中的常见问题分析

5.2.1 为什么会重新初始化?

(1) 虚拟站位置变动范围>5km, 重新生成虚拟参考站; (2) 流动站通讯故障, 掉线时间过长; (3) 流动站观测问题, 接收机受干扰失锁; (4) 控制中心网络解算软件重新启动。

5.2.2 为什么登陆不上控制中心?

(1) 用户名、密码输入错误; (2) 流动站通讯故障连不上网络或充值卡无效; (3) 控制中心网络解算软件网络断开或刚重新启动。

5.2.3 为什么登录上控制中心, 无法获取基准站数据?

(1) 流动站差分数据格式设置错误, 无法获取到CORS中心的差分源列表; (2) 用户名、密码正确, 但是过了有效期。

5.2.4 为什么长时间无法得到固定解?

(1) 用户观测条件太差, 如多路径影响严重、截止高度角以上可视卫星太少 (4颗) 、PDOP过大; (2) 流动站通讯太差, 信号时断时续; (3) 当前时间电离层太活跃。

5.2.5 为什么是RAW解?

(1) 控制中心软件刚启动。 (会自动切换到VRS) (2) 当前电离层太活跃, 控制中心认为当前解算的模型残差太大等, 无有效网络改正数据, 将直接发送单参考站数据。流动站单参考站RTK作业。 (3) 设置了离参考站距离近直接RAW模式。

5.2.6 为什么无法获得源列表?

流动站选项当中, 差分格式选择不对, 如有RTCM及RTCM (VRS) 可供选择, 则应选择RTCM (VRS) 。

6 结束语

随着GPS技术、计算机信息技术、通信技术等相关技术的迅猛发展, CORS作为“新一代的服务于位置和时间需求的基础设施” (刘经南, 2010) , 在彻底解决通信网络互联、数据共享、服务漫游、标准化等关键性技术后, 将实现为不同用户提供在测绘工程、形变监测、工程施工、地理信息更新、线路施工及测绘、地面交通监控、空中交通监控、公共安全、农业管理、气象预报、防灾、减灾、海空港管理等社会活动中所需的差分定位信息的应用, 发挥其巨大的社会效益。正如刘经南院士在《建立全国CORS更新国家地心动态参考框架的几点思考》中所说:“现有区域和行业CORS按各自的不同首要目标和不同标准建设, 最终他们也将会覆盖全国, 实现合作共享、互联互通互操作是必然的发展趋势。”

参考文献

[1]刘经南, 刘晖, 邹蓉, 魏娜.建立全国CORS更新国家地心动态参考框架的几点思考[J].武汉大学学报信息科学版, 2009, 11.

[2]陈俊勇, 党亚民.全球导航卫星系统的进展及建设CORS的思考[J].地理空间信息, 2009, 06.

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[4]魏二虎, 黄劲松.GPS测量操作与数据处理[M].武汉:武汉大学出版社, 2004, 06.

[5]GB50026-2007工程测量规范[S].

[6]CH/T2008-2005全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范[S].

CORS系统在地籍测量中的应用 第7篇

1 HNCORS概况

HNCORS网络是以控制中心为中心节点的遍布河南省的星型网络。系统的网络协议采用TCP/IP，服务器操作系统采用Windows 2003 Server，工作站操作系统Windows XP。HNCORS系统由参考站子系统(Reference Station Sub-System,RSS)、数据通讯子系统(Data Communication Sub-System,DCS)、控制中心(System Management Center,SMC)、数据分发系统(Data Distribution System,DDS)、服务系统(User Services Sub-System,USS)组成，HN-CORS各个子系统组成如图1所示。

HNCORS系统共建设了56个参考站点，参考站间距最长90 km，最短10 km，平均60 km。共联测原河南省B级控制点20个，基线解算和平差计算采用美国麻省理工学院(MIT)和Scripps研究所(SIO)共同研制的GAMIT(Ver10.35)软件。坐标转换计算模型采用“七参数”法，提供三种目前我国常用坐标系统:2000年国家大地坐标系、1954年北京坐标系和1980年西安坐标系。系统使用了30 581个点重力数据和103个GPS水准点资料，EGM08地球重力模型场，由第二类Helmert凝聚法完成了河南省似大地水准面计算，得2'×2'格网似大地水准面精度达±0.025 m。

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2 CORS系统在地籍测量中的应用

本次HNCORS应用于某地籍调查区，为满足界址点测量的需要，需要在该区布设一定数量的图根点。该区有采用静态GPS技术施测E级GPS点22个作为首级控制，坐标系统为1980年西安坐标系，1985年国家高程基准。调查区面积约20 km2，面积较大，采用常规图根导线工作量巨大，效率也低下，经济上不划算，工期也紧张。鉴于此，采用HNCORS是个不错的选择，观测时采用三脚架整平对中，每个图根点观测两个测回，每个测回观测历元数不小于10，同一点两次观测平面点位和高程互差均不大于5 cm，符合限差要求方可记录，否则重新观测，直至满足要求为止。如果不计搬站时间，每点大约5 min即可完成观测。为检验HN-CORS成果的精度，在施测图根点的过程中同时采用相同的观测条件联测了22个E级GPS点，近似的认为E级点坐标为真值，计算检测坐标与真值的较差，见表1。

检测的较差均在1∶500比例尺地籍地形图测绘图根点点位中误差和高程中误差精度要求的2倍范围内。

平面点位中误差:

高程点位中误差:

以上精度均满足现行规范中1∶500比例尺测绘地籍图图根点的要求，说明使用HNCORS系统测量1∶500比例尺地籍图图根点精度是可靠的，且精度分布均匀。

3 结语

从上述实例可以看出，网络RTK技术(HNCORS)精度可靠，使用方便，完全能够满足地籍测量的要求。和传统RTK相比，有明显的优势:

1)作业范围得到了极大的扩展;2)采用连续基站，可随时观测，使用方便，提高了工作效率;3)使用了虚拟参考站技术，用户不需要架设基站，真正实现了单人作业，降低了成本。

CORS系统的技术优势是明显的，其在地籍调查和地籍管理中有着巨大的应用潜力。

摘要：介绍了CORS系统的特点和原理,阐述了CORS系统在地籍测量中的应用,结合实例通过对比分析,说明了CORS系统与常规方法相比在精度和效率上有着明显的优势。

关键词：CORS,虚拟参考站,地籍测量

参考文献

[1]王侬,廖元焰.地籍测量[M].北京:测绘出版社,2008.

CORS系统在现代煤矿中的应用 第8篇

RTK技术的出现不仅使野外测量不再受一般光学仪器所要求的通视限制,测量的基线长度也不再受通视距离的限制,而且比传统仪器的测量速度快、精度高,生产效率也得到了大幅度的提高,广受业内人士喜爱,传统RTK要基准站和流动站两台仪器配合作业而且作业半径较小,不但增加仪器成本而且工作流程繁琐,随着科技和网络技术的进度,测量行业的需求日益增加诞生了CORS技术。

1 CORS概述

CORS最早诞生于上世纪末,为Continuously Operating Reference Station的英文缩写,中文意为“连续运行参考站”。最早建设的参考站,是以单参考站的形式,采用无线电广播的形式为用户播发差分信息,用户接收机得到差分信息进行差分改正后获得精度较高的定位服务。随着无线通信技术、计算机网络管理技术的进步,采用多个参考站进行联合解算从而使流动站获得的测站数据精度得到提高,这类采用整网或多个参考站解算进行定位的技术形成CORS技术。

2 CORS工作原理和特点

CORS系统是网络RTK(Real-Time Kinematic)系统的基础设施,在此基础上就可以建立起各种类型的网络RTK系统,同时网络RTK差分定位也是CORS产生的主要原因和最主要的应用之一。网络RTK也称多参考站RTK,是近年来在常规RTK、计算机技术、通讯网络技术的基础上发展起来的一种实时动态定位新技术,不但兼具传统RTK的优点而且弥补了传统RTK技术基准站和流动站作业范围受限制的缺点而且通过网络实现了数据实时共享,使得测量成本更低,而效率、精度更高。

3 CORS在煤炭工业中的应用

3.1 CORS技术完善煤矿矿区控制网

矿区工程测量历来是矿山测量的重中之重,在地形、地貌复杂的山地或丘陵地区进行工程测量,需要有精良的仪器和精确化的测量技术,才能够达到事半功倍的效果。CORS技术实现了复杂地貌情况下的良好、高效的运作性能。CORS把流程简约化、作业自动化、集成化程度高,测绘功能强大,测绘精度高。

CORS可胜任各种测绘内、外业。利用软件控制系统,无需人工干预便可自动实现多种测绘功能,使辅助测量工作极大减少,减少人为误差,保证了作业精度和效率。使得矿区控制网更加完善。

3.2 CORS能够实时监测煤矿塌陷区

由于CORS的移动性和流动性强以及受限条件少的特点,使得CORS能通过卫星系统实现全天候、动态化监测煤矿塌陷区的变化。对塌陷区范围的圈定,塌陷区沉降量的高精度测量等提供了可靠的数据,为煤矿矿区安全生产提供了有效、科学的依据。

3.3 利用CORS技术绘制矿区高精度地形图

由于CORS数据可根据作业人员的需求输出各种格式,能够直接被测绘软件识别和进行属性分类,利用CORS数据可以对矿区范围内的地形实行实测,在最短时间内了解矿区内的地形地貌、积水、断面等方面的信息。从而绘制直观的电子地形图以为三维地形图。这对于矿区生产建设能起到很好的指导作用。

3.4 CORS与勘探相结合,大幅提高矿区勘探精度

现在的矿区一般采用地面钻探法,直流电勘探法,交流电勘探法、地震勘探法等。钻探法中钻杆位置的确定,电勘探法中线圈的布设以及感应器位置的安放,地震勘探法装药孔位置的确定以及接收器的确定等都离不开高精度的定位,而RTK恰好填补了勘探区域这一领域。CORS能够使得勘探数据更加精准有效,为矿区工作面的布设等提供了可靠的保证。

4 结语

CORS技术是对传统RTK技术的更科学更高效的升华,相对传统测量手段在精度与效率得到很大的提高,例如测量环境和测量距离限制较小、能够实时测量空间位置的三维坐标,能足够直接进行坐标数据的转化等。但是CORS也有自身的局限性,例如卫星信号强度,电磁波干扰等使得CORS在某些地区精度受到影响,但是笔者相信CORS技术还有很大的提升空间,能够更好地为矿山建设服务,将来是建设数字化智能化煤矿的尖兵利器。

参考文献

[1]邹志.GPS RTK技术在煤炭地质勘探测量中的应用[J].低碳世界,2014(05X).

CORS系统网络 第9篇

连续运行卫星定位导航服务系统(CORS)由参考站子系统、数据通讯部分、数据处理中心和面向用户的子系统四大部分组成。监控分析中心是卫星定位导航服务系统的核心部分,它通过数据通信子系统与其他子系统相互联系并进行数据通信,它们共同构成了用于一个城市的卫星导航专用局域网。卫星导航基准站网的主要功能是收集GPS卫星观测数据并将这些数据通过数据传输子系统传输到数据处理中心,同时它具有系统监测的功能。卫星定位导航服务系统运行过程由数据处理中心进行控制。数据处理中心会自动接收分布式基准站收集的数据并对其进行处理,组成一定格式的数据文件,分发给各户。CORS系统可以用于测绘城市的基本设施建设情况,是信息时代城市建设中必需配备的设施。CORS系统适用范围非常广泛,在国土资源勘察、城市建设规划、交通出行、气象预警、地质测绘、水利建设、林业保护、地震灾害预防、防灾减灾、商业导航、引导旅游等多个领域都有应用。

2 CORS系统的技术优势

与传统的RTK系统相比较,CORS系统具有以下优势:

2.1 CORS系统的基础硬件设施为数量众多的持续工作的GPS

基准站,这些基准站可以提供GPS卫星数据以及国际上普遍适用的基准站站点坐标。在这些GPS基准站的帮助下,CORS系统可以提供快速的实时定位、交通出行导航,全球精确定位等功能,可以满足地质测绘、地籍房产管理、城市建设规划、城乡设施安排、城市环境监测、交通出行监控、自然灾害预防,矿山结构测量等的要求。

2.2 CORS系统可以提供卓越的实时性功能,可以满足用户不同方面的要求。

CORS系统整合了DGPS模块、RTK模块、静态或动态后处理模块,可以提供准实时全球精确定位服务。

2.3 CORS系统兼容不同精度等级的定位功能,可以满足客户的不同需求。

CORS系统的定位精度覆盖米级、分米级、厘米级的定位。

2.4 CORS系统运作效率高,基站覆盖地域范围广,而且具有“一次投资长期受益”的优点。

CORS系统已经成为城市基础设施建设的发展方向。目前我国大部分经济发达城市都已建成或在建CORS系统。另外GNSS技术在CORS系统中运行优势明显。

CORS系统提供的测绘数据规范统一,并且可以向用户提供稳定、统一的参考坐标系。

CORS系统可以提供高质量的系统数据,从而提高了业务区域的数据精度。

CORS系统可以提高生产效率,单人测量系统也逐渐成为GNSS技术的主要应用方式。

CORS系统采用广播式数据发送方式,不对接入用户数量设限,降低投资。

3 CORS系统在国内外的运用状况

目前CORS系统在国内外的应用状况各不相同,虽然国内正在大力发展CORS系统,相对而言,在组织管理方面还有待挖掘。

国外的CORS研究主要集中在系统自动化管理、数据采集域分发、基础设施建设、基于网络的GNSS定位技术开发等。各类CORS工程项目相继出现,其中具有代表性的全球和国家建设项目包括:美国NGS CORS、IGS跟踪站网络、欧洲EPN永久性连续网等。国内的CORS系统应用主要有中国沿海无线电指向标一差分定位系统(RBN-DGPS)、中国地壳运动观测网络CMONOC以及各省市的大规模基础建设等项目,主要采用VRS和MAC核心技术。

4 CORS技术在城市测量中的应用研究

4.1 控制测量三角测量、导线测量等常规测量通常花费较多时间和人力物力,并且对点间通视有一定要求。

另外传统测量还有精度不均匀,测量成果精度不明确等不足。然而CORS系统提供的GPS静态、快速静态相对定位测量对点间通视没有任何要求,但是在对于数据的处理工作上需消耗大量时间,不能实时定位以及保证定位精度,返测率较高,费时费力,浪费资源。相对于常规测量和GPS静态、快速动态测量等,网络RTK技术在工作效率和精度上都占有绝对优势,可达到实时知道定位结果、实时知道定位精度的效果,大大提高作业效率。并且还可用于地籍和房地产测量中的控制测量,地形测图中的控制测量。

4.2 地形测图地形测图是为满足城镇规划、各种经济建设需要,为城市、矿区以及为各种工程提供不同比例尺的地形图。

CORS系统的出现,使传统的先布设控制基站,然后根据加密控制点和图根控制点来确定地物点和地形点的位置,并在图上标定,再绘制成图的测图工作简单了许多,CORS系统可以迅速完成测定工作并提供被测控制点的高精度坐标。

5 结语

目前,CORS作为国内乃至世界上GPS最新技术和发展趋势所向,各个发达国家已开始着手建立各自服务范围更广,综合性更强的CORS服务网,随着GPS技术、通信技术、计算机信息技术等相关技术的迅速发展,CORS技术功能也正飞速发展,其应用涉及领域更加宽广,我国将在未来5-10年时间内相继在各大城市建立参考站系统,在彻底解决通信网络互联、服务漫游、数据共享、标准化等关键性技术后,陆续实现为不同用户提供在地质测绘、工程建设、地质形变观测、交通出行监控、线路施工及测绘、空中交通监控、农业管理、公共安全、气象预报、防灾减灾、海空港管理等社会活动中的差分定位信息的应用,发挥其巨大的社会效益,达到资源共享目的,提高信息采集速度和精度。

摘要：随着连续运行参考站系统(CORS)在我国的基础建设日益扩大及其核心技术研究的不断深入背景下,主要介绍的发展历程及基本结构,及其在国内外的应用,主要从CORS在城市建设中的运用,窥见其应用现状及发展前景。

关键词：连续运行卫星服务系统CORS,城市CORS网,常规RTK,CORS技术应用

参考文献

[1]陈俊勇,党亚民.全球导航卫星系统的进展及建设CORS的思考[J].地理空间信息,2009,(06).

[2]过静珺,王丽,张鹏.国内外连续运行基准站网新进展和应用展望[J].全球定位系统,2008,(1):1-10.

[3]李键,吕志平,乔书波.连续运行参考站网的演化与发展趋势[J].测绘科学,2008,33(增):44-46.