浅谈传统RTK-单基站CORS和网络CORS的特点

浅谈传统RTK\单基站CORS和网络CORS的特点
【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
1、RTK工作原理与作业流程
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。

1.1 RTK的操作流程
A)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;
B)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;
C)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）NetReferenceStation。

2.1 单基站CORS的作业流程
A)建设永久性连续运行参考站，架设网络服务器；
B)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。

【参考文献】
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