南方测绘CORS介绍

南方CORS技术简介

连续运行参考站系统（Continuous Operational Reference System，简称CORS系统）可以定义为一个或若干个固定的、连续运行的GPS/GNSS参考站，利用现代计算机、数据通信和互联网(LAN／WAN)技术组成的网络，实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户提供经过检验的不同类型的GPS观测值(载波相位，伪距)，各种改正数、状态信息，以及其他有关GPS服务项目的系统。它是目前GPS测量技术发展的一个方向，是网络RTK技术和GPS 主板技术的发展的产物，它的产生弥补了一些传统的RTK的不足，促进了GPS在测量和其他领域的应用。

CORS技术在用途上可以分成单基站CORS、多基站CORS和网络CORS。

一、单基站CORS和多基站CORS

单基站CORS：就是只有一个连续运行站。类似于一加一或一加多的RTK，只不过基准站由一个连续运行的基站代替，基站同时又是一个服务器，通过软件实时查看卫星状态、存储静态数据、实时向Internet发送差分信息以及监控移动站作业情况。移动站通过GPRS\CDMA 网络通讯和基站服务器通讯。

多基站CORS：就是分布在一定区域内的多个单基站联合作业，基站与基站之间的距离不超过50公里，他们都将数据发送到一个服务器。流动站作业时，只要发送它的位置信息到服务器，系统自动计算流动站与各个基站之间的距离，将距离近的基站差分数据发送给流动站。这样就确保了流动站在多基站CORS覆盖区域移动作业时，系统总能够提供离距流动站最近的基站差分数据已达到最佳的测量精度间。

单基站CORS和多基站CORS解决了传统RTK作业中①用户需要架设本地的参考站，且架设参考站时含有潜在的粗差②没有数据完整性的监控③需要人员留守看护基准站，生产效率低④通讯不便⑤电源供给不便等问题

1.1、单基站CORS作业原理

基准站连续不间断的观测GPS的卫星信号获取该地区和该时间段的“局域精密星历”及其他改正参数，按照用户要求把静态数据打包存储并把基准站的卫星信息送往服务器上Eagle软件的指定位置。

移动站用户接收定位卫星传来的信号，并解算出地理位置坐标，并通过GPRS/CDMA数据通讯模块发送到服务器。

移动站用户访问Internet从服务器获取基准站提供的差分信息后输入用户单元GPS进行差分解算。

移动站用户在野外完成静态测量后，可以到服务器下载同步时间的静态数据进行基线联合解算

1.2、单基站CORS总体数据流程如下：

1.3、多基站CORS

多基站CORS作业原理和单基站相同，只是在单基站的基础上，应用一套基站选择软件，将多个单基站联合起来作业。系统实时计算任意一个移动站到各个基站的距离，选择离移动站最近的基站为该移动站提供实时差分信息。

1.4、单基站和多基站CORS的特点

投入较少

随着南方单基站技术的成熟，只要较少的投资即可在一个中小城市建立一个CORS基站，满足当地测量用户不同层次空间信息技术服务的需要：基站所在城区及近郊区、城市进出口主要交通沿线，以及以基站为中心30公里范围内区县城镇城乡地区实现快速厘米级实时定位及事后差分。

随时可以升级和扩展

单基站系统可以随时增加新的基站，加大实时RTK作业的覆盖区域，一旦建立网络CORS 系统的条件成熟，只要进行系统软件的升级，花费不大的投资，单基站CORS或多基站CORS 系统即可轻松地升级成网络CORS系统。

数据可靠、稳定、安全

基站连续观测，静态数据全天候采集，点位精度高，数据稳定；用户登录采取授权方式，数据中心可以管理登录用户，数据安全性高。

作业范围广

由于RTK主板解算能力的提高，目前基于南方单基站的RTK 作业半径已经扩大到30公里，能够实现快速厘米级实时定位及事后差分，利用GPRS/CDMA进行50公里以上RTK测试成功案例也已经屡见不鲜。

施工周期短

单参考站技术经过实践表明它是一种比较成熟的技术，从方案落实开始采购设备，安装调试，到验收运行整个周期1个月以内。

二、网络CORS

多参考站CORS虽然在一个较大范围内满足了精度要求，但是建站的密度相对较大，需要较大的投资，且还存在区域内精度不均匀的问题。网络CORS技术的产生使得我们完全可以在一个较大的范围内均匀稀松的布设参考站，利用参考站网络的实时观测数据对覆盖区域进行系统误差建模，然后对区域内流动用户站观测数据的系统误差进行估计，尽可能消除系统误差影响，获得厘米级实时定位结果，网络RTK技术的精度覆盖范围大大增大，且精度分布均匀。

2.1、网络CORS的原理

采用精密星历和精密钟差，采集距离最近的三个参考站的同步观测值进行差分处理，给每个三角形产生一组区域改正参数，通过三角网模拟出该区域内综合误差改正模型。模型覆盖范围包括三角网内及网外30公里。

利用多个基准站观测数据对电离层、对流层、轨道误差等综合误差模型进行优化，同时连续监控参考站数据的完整性。

作业时，流动站需要把它的点位信息(GGA数据)，通过GPRS、CDMA 等类型的双向数据通讯装置发送给中央控制中心。

系统根据流动站位置计算出该点的的GPS轨道误差、电离层、对流层和大气折射引起的误差，将该位置改正的综合误差发给移动站。效果相当于在流动站点位上生成一个“虚拟参考站”，做短基线解算。

流动站利用中央控制系统发回的综合误差的改正数实现实时差分定位。

2.2、南方虚拟参考站解算及控制软件

虚拟参考站解算及控制软件是网络CORS系统的信息发布平台，为TCP/IP、GPRS、CDMA 访问提供网络服务；同时又是整个系统的“中央处理中心”，对参考站采集的数据进行统一地管理和处理，既可以为RTK实时定位提供多种格式实时差分数据（RTCA、RTCM2.X、RTCM3.0、CMR），又可以为静态事后差分定位提供静态数据。

软件还可自动监测数据质量以及监控流动站的工作情况，系统管理员或用户可通过互联网查看各台站的运行情况，以确保系统连续运行的可靠性。

软件主要包含三大数据处理模块，参考站网络解算、综合改正数生成与综合误差改正数发布模块。

软件功能模块主要包括服务器管理、网络管理、用户管理以及星历监控四大模块。三、CORS的用途

由于GPS技术已得到广泛认同，GPS的应用具有跨行业特性，CORS系统的服务也不再局限于测绘领域，可以被用于监测地壳运动，提供测量控制，支持测量、GIS数据采集、机械控制以及精密定位和监测等。

3.1、测量控制

与传统的常规仪器和GPS作业相比，CORS系统的效益要高得多。对于一个局部区域、市、县、露天矿场或施工现场，可能一两个独立的参考站就可以满足要求，若要为一个大中