南方测绘北斗地基增强系统运维平台建设及参数加密方案
北斗地基增强系统数据处理中心技术要求-编制说明
（2）增加数据处理中心的架构，将组成改成合并为架构，用图来表示架构，架构主要包括以下内容：
a）图的中间为核心业务软件的模块；
b）从下到上的关系为：硬件支撑平台、软件支撑平台、核心业务软件；
c）外围：机房。
（3）从5.6到5.11条进行精减，以其标题给出这方面机房建设的内容，并明确按相关标准要求执行，条目精减后相应删除消防等方面具体国家标准的引用；
会后，编制组根据会议意见修改完善了标准材料，又经多次修改，形成了《北斗地基增强系统数据处理中心技术要求》标准的对外征求意见稿及编制说明。
2019年12月20日，全国北斗卫星导航标准化技术委员在北京组织召开了《北斗地基增强系统数据处理中心技术要求》国家标准征求意见稿研讨会，参加会议的有35基地技术部、航天工程研究所、中国地震局地震预测研究所、交通部交通通信信息中心、中科院空天创新研究院、中国科学院国家授时中心、中航勘察设计研究院、北京航空航天大学、清华大学、中国定位协会、兵器标准化所、信控集团、千寻等单位的专家和代表，专家对国家标准征求意见稿及编制说明进行了详细的讨论，提出了修改意见。会后标准编制组根据会议专家的意见，整理形成了以下标准修改的主要方案：
（1）总体要求；
（2）数据处理中心机房；
（3）硬件支撑平台；
（4）软件支撑平台；
（5）核心业务软件；
（6）信息安全防护平台等。
对以上各项要求内容，编写组力求做到具体化、有针对性、可操作性，以保障北斗地基增强系统基准站建设的质量。标准初稿的基础上，编制组又进行了一些修改形成了内部标准征求意见稿。
2019年11月，编制组在北京组织召开了《北斗地基增强系统数据处理中心技术要求》标准研讨会，参加会议的有兵器标准化所、北京航空航天大学、武汉大学、航天503所、信控集团、千寻位置网公司等单位的13名专家和代表。会议对标准进行了深入讨论，提出了各方面的修改意见，并明确了以下内容：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
北斗地基增强系统的建设
北斗地基增强系统的建设摘要：北斗地基增强系统在社会的各个发展领域均具有重要应用，属于综合性较强的工程，是卫星导航系统的重要部分，也是高精度卫星导航研究的重点内容。
北斗地基增强系统的发展具有全面性，需要深入分析其解决方案及实际应用价值，发展中地区的发展。
本文主要阐述了北斗地基增强系统的建设方案。
关键词：北斗地基增强系统；建设方案；非洲乌干达；国内的经济社会发展较快，信息服务网络的精确程度较高，具有广阔的覆盖范围，可以与多种基站联合起来，建立CORS，即卫星定位服务综合体系。
该体系是城市化进程的重要标志，需要依靠定位系统提高自身工作精度与工作效率，在交通运输、水利建设及农林测量领域具有极高的应用价值，可以帮助预测数目之间的间距、桥梁之间的距离、大坝的变形情况等。
一、非洲乌干达北斗地基增强系统现状非洲原有CORS站，但处于年久失修的状态，网络基础较差，电力供应不稳定，技术培训力度不足，导致设备容易出现各种故障。
北斗3号全球系统建成之后，非洲大多数设备仅可以支持双系统，面临着更新换代的难题。
非洲政府及市场选择中国品牌的原因可以叙述如下。
首先，中国品牌具有竞争性的价格优势，这是欧美品牌难以媲美的。
非洲大多数国家属于发展中国家，资金不够充足，需要依靠政府的援助生活，基金对于其十分重要。
其次，中国品牌的质量突出，价格适中。
再次，中国品牌产品具有售后保障，在仪器出现问题后不会出现不闻不问的情况。
最后，中国品牌看重对当地技术工程师的培养与培训工作。
俗话说，授人以鱼不如授人以渔，中国乐于将产品的发展功能分享给非洲当地的使用者，使得工程师在没有中国工程师帮助之下也可以顺利完成操作、配置与调试任务，可以自主修理仪器设备。
非洲建设多站属于大势所趋。
社会与世界即将位于同一张网络之下，即物联网。
精确的时空位置信息是实现万物互联的关键所在。
为了获取事物的位置信息，需要借助CORS网络作用。
二、北斗地基增强系统概述分析北斗地基增强系统在人们的日常生活中发挥着重要作用，主要由空基增强系统与地基增强系统两个部分组成。
北斗卫星导航地基增强系统设计与测试分析
第4期2024年2月无线互联科技Wireless Internet Science and TechnologyNo.4February,2024作者简介:许鹏(1986 ),男,助理工程师,学士;研究方向:卫星导航㊂北斗卫星导航地基增强系统设计与测试分析许㊀鹏,赵㊀伟,罗㊀伟,兰㊀伟,桑㊀飞(61773部队,新疆乌鲁木齐831100)摘要:文章首先回顾㊁总结了全球卫星地基增强系统的产生㊁发展和演化情况,介绍了我国北斗卫星地基增强系统的现状;其次,对网络RTK 的误差和影响定位精度的因素进行了剖析研究,并以新疆地区为例,分别将北斗卫星地基增强系统与移动网络定位和GPS 系统定位精度进行对比;最后,将北斗系统与GPS 系统组合定位精度进行评估,探索北斗卫星地基增强系统的定位效果㊂关键词:北斗;定位精度测试;地基增强系统;CORS 系统中图分类号:TN953+.7㊀㊀文献标志码:A 0㊀引言㊀㊀随着2020年6月23日北斗3号最后一颗全球组网卫星在中国西昌卫星发生中心成功发射并顺利进入预定轨道,标志着我国北斗全球系统星座部署和北斗3号系统组网完成,同时也代表4大全球卫星导航系统划分天下的局面正式形成㊂对于4大导航系统在非遮蔽条件下的基本服务均可以满足10m 左右的精度要求㊂但随着科学技术发展和城市建设质量要求的不断提升以及对定位精度需求的提高,基本服务已经远远不能满足像测绘作业㊁国土勘探㊁精准农业等高精度领域的需求㊂为了提高定位精度并且满足各类用户的不同需求,卫星导航增强技术与系统便应运而生㊂1㊀全球卫星地基增强系统的产生和发展历程1.1㊀全球卫星导航增强技术与系统㊀㊀卫星导航增强技术最早是为了应对随着全球卫星导航系统应用的不断推广和深入,目前的卫星导航系统还不能满足一些高端用户的要求㊂而发展起来的美国GPS 系统选择可用性(SA)政策,2000年美国取消了SA 政策,在一定程度上提高了导航定位精度㊂为此各种卫星导航增强系统应运而生㊂目前,国外卫星导航增强技术主要分为2大类,一类是星基增强系统(Satellite -Based AugmentationSystem,SBAS),另一类是地基增强系统(Ground -Based Augmentation Systems,GBAS)㊂1.2㊀GBAS 地基增强系统㊀㊀局部面积增强系统(Local Area AugmentationSystem,LAAS)最早主要是为航空机场提供高完整性增强服务,由FAA 提出,后FAA 和ICAO(国际民航组织)已停止使用 LAAS 这一词,取而代之的是 GBAS ㊂相比于SBAS,单个GBAS 建设成本较低,且现有完好性相对较高[1]㊂2㊀北斗地基增强系统㊀㊀北斗地基增强系统是北斗卫星导航系统的重要组成部分,不仅能满足 技术先进㊁高效可靠㊁经济适用和易扩展 的标准,而且还能与其他技术相结合,构建一个更加完善㊁灵活的北斗导航服务体系㊂它可以根据1~2m㊁dm 级㊁cm 级的测量结果,使得北斗/GNSS 技术能够更加有效地应用于各种领域㊂3㊀网络RTK 技术3.1㊀传统RTK 定位技术㊀㊀传统的实时动态差分定位技术(Real -TimeKinamatic,RTK)基于高精度的载波相位观测值可用于快速静态定位,在应用中遇到的最大技术难题就是参照位置校正数据的有效作用距离㊂定位误差的空间相关性随着参照位置和移动位置距离的增加而逐渐失去线性,在一定距离下(单频大于10km,双频大于30km),经过差分修正处理后的用户数据还是有较大误差,导致定位精度降低而无法解算载波相位的整周模糊度问题㊂因此,为了保证所需定位精度,传统的单机RTK 使用距离十分有限[2]㊂3.2㊀网络RTK 定位技术㊀㊀在20世纪90年代中期,技术人员提出了网络RTK 定位技术的概念,以解决传统RTK 技术的不足㊂网络RTK 是在某一地区建立若干个基准站,构成对该地区的网状覆盖,并以这些基准站中的一个或多个为基准,向该地区相应地纠错信息,从而实现定位精确度的实时提升㊂与传统RTK 技术相比,网络RTK 定位技术不但扩大了覆盖范围,而且进一步压缩作业成本,提高了定位精度,减少了定位的初始化时间㊂网络RTK 系统的组成包括基准站网子系统㊁中心子系统㊁通信子系统㊁用户数据中心子系统㊁应用子系统,如图1所示㊂图1㊀网络RTK 系统组成3.3㊀连续运行参考站系统㊀㊀连续运行参考站系统(Continuous OperationalReference System,CORS)是由常年连续运行的若干固定基准站组成的网络系统,利用卫星导航定位㊁计算机㊁数据通信和互联网络等技术,按一定距离在一个个国家(区域)建立的㊂目前网络RTK 系统都是基于CORS 系统打造的,即很多CORS 系统都包含了网络RTK 定位功能㊂因此,CORS 的发展现状也体现了网络RTK 制式的发展现状㊂4㊀网络RTK 误差及导航系统精度分析4.1㊀网络RTK 误差分析㊀㊀导航信号从卫星的天线发射出来到接收机天线接收,然后由用户端接收机把测距信号量测出来,其中存在诸多影响因素,从而产生一定的误差㊂网络RTK 误差考虑到如下2方面:(1)天线相位中心偏差㊁多路径效应㊁无线电信号干扰以及与参考站㊁移动站有关的误差㊂(2)相对论效应㊁电离层误差和对流层误差等和星站间距离造成的误差㊂4.1.1㊀天线相位中心的偏差㊀㊀GNSS 测量可以用来检验天线的相位,可以通过计算卫星的质心来估算它们之间的距离㊂然而,这种方法的结果可能会受到精确星历的影响,导致它们的估算值可能会存在偏差㊂IGS 发展使得RTK 的施测变得更加精确,它通过比较使用者和被观察者的天线以及它们之间的相互影响,获取更准确的信息㊂这种方法大大提高了RTK 的精度,使其能够更好地反映实际情况㊂研究发现,天线的相位偏移主要由于它的天顶距对其产生的影响㊂然而,对于更精细的测量,笔者选择了50ʎ作为参考点㊂经过测量,可以看出随着角度的增加,数据误差也会随之增加㊂从0ʎ开始,误差几乎没有受到干扰,但是当角度达到45ʎ时,误差会达到最高,并且随着角度的增加,误差也会继续增加[3]㊂4.1.2㊀多路径效应的影响㊀㊀多路径效应(Multi Path Effect,MPE)是指各分量场在电磁波经过不同路径传播后,按各自相位相互叠加,使原有信号失真或产生错误,到达接收端的时间不同而产生的干扰㊂此类多路径现象会使接收方观察信号出现错误,造成追踪信号难度较大,该现象即为多路径效应㊂多路径效应对导航测量来说最为严重和危险,通常引起的误差约5cm 即可,而当反射系数大时则可能超过,误差值可达19cm 以上㊂特别是在多径效应的伪距离观测时,其错误可能高达10m或更高㊂多径误差和其他种类误差有所不同,除了与接收机天线圈周围存在环境及近㊁远反射物质有关外,还可以在一段时间内发生改变㊂因此多路径效应误差具有时变的复杂多样性,在实际应用中,很难用统一的模型进行描述㊂4.1.3㊀对流层延迟及其修正方法㊀㊀对流层是从地面开始向上延伸约50km 的大气层㊂在卫星信号传输过程中,对流层发生信号延迟的情况占到信号延迟的80%㊂当卫星导航信号穿过对流层时,信号的传播速度和路径就会发生变化,这种现象叫作对流层延迟(Transference)㊂对流层延时90%成因是由于大气层内的干燥分量导致的;剩下10%是由水蒸气导致的,称为湿度成分㊂因此,可通过对天顶方向干燥㊁湿度分量延时及对应投影函数表达对流层延时㊂ΔP trop =ΔP z ,dry M dry (E )+ΔP z ,wet M wet (E )(1)式中,ΔP trop 为对流层总延迟,ΔP z ,dry 为天顶方向对流层干分量延迟,M dry (E )为相应的对流层干分量投影函数,ΔP z ,wet 为天顶方向对流层湿分量延迟,M wet (E )为相应的对流层湿分量投影函数㊂当今,许多不同的对流层校验方法已被提出,而Hopfield㊁Saastamoinen 等新一代校验方法提供的数据比美国标准大气层的校验方法精度更高,误差仅为几毫米㊂在天顶方向,各模型的延迟改正误差都在20mm 以内,而湿分量部分的残余影响还是比较大㊂Hopfied 模型直接给出干分量和湿分量在传播路径上折射改正量(不再需要映射函数):ΔD trop =ΔD dry +ΔD wet(2)令i =dry ,wet ,则干湿分量用下式表示:ΔD i =10-6N i ð9k=1αk ,i k γk i éëêêùûúú(3)其中,折射指数公式为:N dry =0.776ˑ10-4P /T(4)N wet =0.373e /T 2(5)在这个方程中,用T ㊁P ㊁e 3个不同的参数来描述:大气温度(K)㊁大气压力(mbar )以及水气压(mbar)㊂r dry ㊁r wet 这些参数代表了从测量站出发,沿着干湿折射指数逐渐接近零的边缘线的距离(m),可以用下列公式来进行计算:γi =(γ0+h i )2-(γ0cos E )2-γ0sin E(6)在这公式中,边缘界面的高度(m)逐渐降至零,干湿折射指数分别为:h dry =40136+148.72(T -273.16)(7)h wet =11000(8)上面式中的系数为:g m =1.0-0.0026cos2B -0.28ˑ10-6Hα1,i =1α2,i =4a iα3,i =6a 2i+4b i α4,i =4a i (a 2i+3b i )α5,i =a 4i +12a 2i b i +6b 2i α6,i =4a i b i (a 2i+3b i )α7,i =b 2i (6a 2i+4b i )α8,i =4a i b 3i α9,i =b 4i a i =-sin Eh ib i =-COS 2E 2h i r 0在这些公式中,E 表示卫星的高度角,r 0表示测站的地心向径(m),P ㊁e 分别表示以mbar 为单位的测站大气压和水气压,T 表示测站的K 氏温度㊂Saastamoinen 模型为:ΔD dry =0.002277p g m(9)ΔD wet =0.002277g m1255T +0.05()e (10)其中,e 为水气压,可以根据测站上的相对湿度RH 来计算水气压㊂e =RH ˑexp(-37.2465+0.213166ˑT -0.000256908ˑT ˑT (11)g m 为平均重力,g m =1.0-0.0026cos(2B )-0.28ˑ10-6H ;B ㊁H 分别为用户纬度和高程㊂Saastamoinen 模型的投影函数采用了一种叫作Niell 的干分量投影函数,它的干分量投影函数为:m Hydro (ε)=1+a Hydro1+b Hydro1+c Hydro sin ε+a Hydrosin ε+b Hydro sin ε+c Hydro+1sin ε-1+a ht 1+b ht 1+c ht sin ε+a htsin ε+b ht sin ε+c ht éëêêêêêêêêùûúúúúúúúúˑH 1000(12)式中,ε为高度角,H 为正高,而干分量投影系数则由a Hydro ㊁b Hydro ㊁c Hydro 来表示;a ht =2.53ˑ10-5b ht =5.49ˑ10-3c ht =1.14ˑ10-3如果测站纬度Ø满足150ɤ|Ø|ɤ750,干分量投影系数利用下式进行内插计算,内插系数由系数表给出㊂p (Ø,t )=p avg (Øi )+[p avg (Øi +1)-p avg (Øi )]ˑØ-ØiØi +1-Øi +p amp (Øi )+[p amp (Øi +1)-p amp (Øi )]ˑØ-ØiØi +1-Øi{}ˑcos 2πt -T 0365.25()(13)式中,p 表示要计算的系数a Hydro ㊁b Hydro 或c Hydro ,Øi 表示表中与Ø最接近的纬度,t 是年积日,T 0为参考年积日,取T 0=28,a Hydro ㊁b Hydro ㊁c Hydro 的平均值及其波动值如表1所示㊂表1㊀干分量投影函数内插系数纬度a Hydro (average )b Hydro (average )c Hydro (average )a Hydro (amp )b Hydro (amp )c Hydro (amp )150.0012769930.0029153700.062610510.00.00.0300.0012683230.0029152300.062837390.000012709630.000021414980.00009012840450.0012465400.0029288450.063721770.000026523660.000030160780.00004349704600.0012196050.0029022570.063824270.000034000450.000072562720.00084795348750.0012046000.0029024910.064258460.000041202190.00011723380.00170372060㊀㊀而对于纬度Ø,|Ø|ɤ15ʎ,有:p (Ø,t )=p avg (15ʎ)+p avg (15ʎ)ˑcos(2πt -T 0365.25)(14)对于纬度Ø,|Ø|ȡ75ʎ,有:p (Ø,t )=p avg (75ʎ)+p avg (75ʎ)ˑcos(2πt -T 0365.25)(15)Niell 湿分量投影函数为:m wet (ε)=1+a wet1+b wet1+c wet sin ε+a wetosin ε+b wetsin ε+c wet(16)其湿分量投影系数a wet ㊁b wet ㊁c wet ,对于15ʎɤ|Ø|ɤ75ʎ是利用下式进行内插计算,内插系数如表2所示㊂p (Ø,t )=p avg (Øi )+[p avg (Øi +1)-p avg (Øi )]ˑØ-ØiØi +1-Øi(17)表2㊀湿分量投影函数内插系数纬度a wet (average )b wet (average )c wet (average )150.0005802180.0014275270.0434*******.00056794850.0015138630.04672951450.00058118020.0014572570.0439*******.00059727540.0015007430.04462698750.00061641690.0017599080.05473604而对于纬度Ø,|Ø|ɤ15ʎ,有:p (Ø,t )=p avg (15ʎ)(18)对于纬度Ø,|Ø|⩾75ʎ,有:p (Ø,t )=p avg (75ʎ)(19)4.1.4㊀电离层延迟及其修正方法㊀㊀随着日照㊁X 射线㊁γ射线等多种射线的照射,50~1000km 地表上的中性气体分子会经历一系列的物理现象,这些现象构成了一个复杂的物理系统,其特点是:随着射线的照射,这些物质会经历一系列物理反应,最终形成一个复杂的物理系统,它的物理特征就像一个复杂的物理系统㊂由于路线出现了轻微的变形,因此,将光速c 与时间Δt 相除,所获取的ρ与其本身的几何尺寸并无关联㊂通常电磁波在电离层中的折射率为:n 2=1-X1-Y 2T2(1-X )ʃY 4T4(1-X )2+Y 2L(20)式中,X =f 2p f2=N e e 24π2ε0mf2;Y T =f H f sin θ;Y L =f H fcos θ;ʃ的值取决于使用的电磁波的极化特性㊂N e电子密度是指每立方米空间中自由电子的数量;e 为电子电量,为1.6022E -19C;ε0为真空中的介电常数,为8.8542E -12F /m;θ代表电磁波在传播过程中与地球磁场的夹角;f 表示入射的电磁波的频率;f H 自由电子的回旋频率是指它们在受到地球磁场的影响时,其运动的特性和强度;f p 为等离子体频率,使电中性等离子平板产生振荡的特性频率时,从离子中分离出自由进行自由运动㊂因此,电离层造成的误差,主要是由信号频率㊁观测方向的仰角㊁观测时间电离层情况等因素决定,与卫星到接收机视线方向的电子密度有关㊂此外,当电离层剧烈活动时,可引起多普勒频移的变化,因为总电子含量的变化很快,从而可能造成相位的频繁脱锁㊂双频电离层修正模型,目前使用较多的电离层修正模型,可以有效地将残余误差降至总量1%以下㊂双频修正采用2个频点B 1㊁B 2,伪距观测量可以表示为:ρi =ρ0+If 2i (i =1,2)(21)可以得到:ρ0=aᶄρ1+bᶄρ2(22)其中:aᶄ=f 21/(f 21-f 22)bᶄ=f 22/(f 21-f 22)假定伪距观测量ρ1㊁ρ2的观测噪声有相同的均方差σn ,且相互独立,那么ρ0相对于单频测量下的归一化均方差可表示为:σρ0σn=aᶄ2+bᶄ2(23)由上式可计算出双频修正后得到的伪距观测量的观测噪声是单频测量的观测噪声的2.8976倍㊂如果采用频点B 1㊁B 3进行双频修正,那么双频修正后得到的伪距观测量的观测噪声是单频观测量的观测噪声3.5119倍;如果采用频点B 2㊁B 3进行双频修正,那么双频修正后得到后的伪距观测量的观测噪声是单频测量噪声的14.2866倍㊂计算电离层修正时应采用B 1㊁B 2频点上的伪距观测量,综合考虑估计精度和计算复杂度,对电离层进行修正㊂4.1.5㊀相对论效应㊀㊀在惯性空间中,被称为相对论效应的卫星时钟之间的相对运动㊂相对论效应可以划分为狭义和广义2类㊂按照狭义相对论的原则,安装在高度飞行卫星中的卫星钟频率f s 将会变为:f s =f 1-V 2s2c 2()(24)即Δf s =f s -f =-V 2s2c 2f ,式中V s 为卫星在惯性坐标系中运动的速度,f 为同一台钟的频率,c 为在真空中的光速㊂如将地球同步轨道卫星平均速度V s =3874m /s,c =299792458m /s 代入即可得:Δf s =-0.835ˑ10-10f (25)这说明,与静止在地球上的同类型时钟相比,地球同步轨道卫星的卫星时钟速度要慢一些㊂按照广义相对论,同样的时钟,在卫星上的频率会差,在地面上的频率也会差㊂Δf 2=W s -W k c 2f(26)其中,W s ㊁W k 分别为卫星所处位置的地球引力位和地面测站处的地球引力位㊂广义相对论的影响范围较小,可以将地球的重力位置视为一个单独的质点,于是有:W s =-μγW K=-μR ìîíïïïï(27)其中,μ为地球引力常数;R 为测站到地心的距离;γ为卫星到地心的距离㊂于是,Δf 2可得:Δf 2=μc 2f 1R -1γ()(28)总的相对论效应为:Δf =Δf s +Δf 2=μc 2éëêêùûúú1R-1γ()-V 2s 2c 2f (29)卫星钟比地球同类型钟的频率是增加的,解决办法是在制造卫星钟时把频率降低,以解决当这些钟进入轨道受到相对论效应影响时,频率刚好为标准频率㊂然而,上述相对论效应的影响,并不是常数的地球的运动和卫星轨道高度的改变以及地球重力场的改变㊂经上述修正后,存在残差影响卫星时间最长可达70ns,对卫星钟速影响可达0.01ns /s,这一影响必须考虑在高精度的单点定位中㊂4.2㊀导航定位精度分析㊀㊀影响导航的性能指标主要包括4个指标:精确度㊁完好度㊁可用性㊁连续性,而精确度指标是各系统为用户提供稳定可靠服务的保证,也是用户选择导航系统的重要依据,是各系统服务性能的最主要指标[4]㊂导航系统的服务精度主要取决于卫星分布的几何图形和观测量的精度,DOP 值一般作为一个卫星导航的精度㊂δAccuracy =DOP ˑδUERE(30)UERE 是由时钟误差㊁电离层延迟等因素造成的偏差,更多地反映在天空卫星的空间分布上,由于卫星接收路径产生用户等效距离误差的标准偏差,距离越远,误差放大效应也会增大㊂DOP 值作为反应星座组合和轨道参数的数值,主要包括水平DOP (HDOP )㊁垂直DOP (VDOP )㊁位置DOP (PDOP )㊁时间DOP (TDOP )和几何GDOP ㊂其中几何精度因子GDOP 是由PDOP 和TDOP 的综合影响的精度因子,可通过以下公式计算求得㊂GDOP =PDOP 2+TDOP 2(31)PDOP =σ2x +σ2y +σ2zσURE(32)给定定位精度水平,可用性取决于卫星在特定位置和一天内的几何形状㊂定位精度的高低是由DOP 所能接受的最大值来决定的,所以卫星导航系统的可用性要看定位精度的高低㊂普遍规律是PDOP ɤ6作为可用性评价系统的依据㊂利用几何精度因子的功能可预测导航系统的可用性(CFA),这就相当于在使用导航服务要求定位精度满足一定的要求㊂然而,事实上,系统完整性对于某些应用领域,尤其是航空领域来说是一个关键问题㊂因此,对系统的可用性,除了考虑DOP 门槛要求外,还应考虑组合导航系统观测卫星数量较多㊁GDOP 下降㊁组合导航系统定位时可选择最优星座即GDOP 数值最小的星座等自主完好监测和故障检测排除能力,这将有效提高导航系统定位精度[5]㊂5㊀仿真验证部分㊀㊀算例1:以2016年新疆地基增强CORS 站测试数据为例,数据来源为北斗导航新疆地基增强系统㊂通过运用北斗卫星导航新疆地基增强系统,新疆地区的事后导航定位服务区域能够实现全覆盖,同时重点区域能够获得dm 级甚至cm 级高精度定位服务㊂通过对比,可以发现新疆地基增强CORS 站系统的实时定位精度达到了5cm 以上,而且其高程精度也达到了10cm 以上,事后静态定位精度也达到了5mm 以上,而且其高程精度也不低于10mm㊂而移动网络定位精度远低于北斗卫星导航增强系统定位精度㊂算例2:北斗与GPS 联合精密定位,能够获得更高精度且系统鲁棒性更好㊂定位结果如表3所示㊂表3㊀北斗㊁GPS㊁北斗&GPS 定位精度对比单位:cm观测值N E U 北斗17.917.130.5GPS3.04.17.0北斗+GPS 4.0 3.56.26㊀结语㊀㊀北斗定位系统是中国重要的信息基础设施,它的建立为中国在导航卫星领域的国际影响力奠定了坚实的基础㊂经过模拟验证,与传统的BDS 定位方法相比,北斗地基增强系统的静态定位和动态网络RTK 测量精度都能满足要求,而且,将BDS 技术整合起来,更能体现多卫星集成技术的优越性㊂BDS 网络RTK 定位技术已经取得了巨大的进步,它的不断改进将有助于北斗地基增强系统的发挥,为北斗导航卫星的发展和应用提供坚实的基础㊂参考文献[1]郭树人,刘成,高为广,等.卫星导航增强系统建设与发展[J ].全球定位系统,2019(2):1-12.[2]刘文建.北斗/GNSS 区域地基增强服务系统建立方法与实践[D ].武汉:武汉大学,2017.[3]赵俊天.新疆维吾尔自治区CORS 系统的建设与定位服务测试[D ].西安:长安大学,2017.[4]李征航,张小红.卫星导航定位新技术及高精度数据处理方法[M ].武汉:武汉大学出版社,2009.[5]黄文德,康娟,张利云,等.北斗卫星导航定位原理与方法[M ].北京:科学出版社,2019.(编辑㊀沈㊀强)Design and test analysis of Beidou satellite navigation foundation enhancement systemXu Peng Zhao Wei Luo Wei Lan Wei Sang FeiUnit 61773 Urumqi 831100 ChinaAbstract This paper briefly reviews and summarizes the generation development history and evolution of the globalsatellite foundation enhancement system introduces the current situation of the Beidou satellite foundation enhancement system in China analyzes the error of the network RTK and the factors affecting the positioning accuracythen compares the Beidou satellite foundation enhancement system with the mobile network and the positioningaccuracy of the GPS system and explores the positioning effect of the Beidou system and GPS system.Key words Beidou positioning accuracy test ground -based enhancement system CORS system。
解析北斗地基增强系统建设
解析北斗地基增强系统建设摘要：本文对北斗地基增强系统建设要点进行分析，首先阐述北斗地基增强系统的内涵，其次对北斗地基增强系统建设的主要内容进行探究，希望可给相关的工作人员提供一些参考。
关键词：北斗地基；增强系统；建设要点引言经济的快速发展极大地促进信息网络的建设，特别是导航系统，进而为便捷化的社会生活和生产建设提供了基础性的保障。
城市化建设中CORS是极为重要的一项内容，在交通等工程的运行中起着至关重要的作用。
1北斗地基增强系统概述如今北斗地基增强系统已经成为人们日常生活中不可或缺的重要部分，该系统主要包含空基和地基两个方面，基于特定得设备推进卫星定位导航，是相关系统稳定高效运行的重要基础。
作为卫星增强系统中的重要组成部分，空基增强系统主要涉及到地面参考站和传输站以及同步卫星等的运行，基于这些设备推进有序的操作，最终得到较高精度的定位数据。
地基增强系统同样有着极为重要的作用，其主要由基准站和数据播发系统等组成，基于各个部分的统筹协作达到既定的操作要求。
卫星定位服务综合系统是连续运行的基准站，各类数据信息的收集和传递以及坐标变化的修正等都是通过其进行。
其中所涉及到的数据传输主要是通过数据处理中心与CORS站进行，在无线网络的支持下完成与终端用户的信息传送，同时还可进行个性化的调整。
对于数据播发系统来说，其承担着数据的各项处理，当前该系统主要有单向和双向两种模式，最终将相应的位置信息传送到数据处理中心。
处理中心在对数据做出调整以后，即可将其传送到终端处理器，因外界其他影响因素的存在，所得到的修正数据会存在一定的差异。
鉴于此，用户可基于具体的要求进行再次调整，以获得精确的定位数据。
2北斗地基增强系统建设2.1基准站系统作为北斗地基增强系统的重要组成部分，基准站主要有观测和观监等几种情况，在科技得到不断发展的条件下，其功能也在不断地丰富。
该系统主要涉及到接收机设备和路由器以及监测器等设备，在多种原件的配合下运行，数据的传输则是借助于有线或无线网络，最终将相应的数据传输到特定的数据库中。
北斗地基增强系统建设方案
北斗地基增强系统建设方案集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#1.1构建地基增强系统地基增强系统是基于BD/GPS卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技，通过在一定区域布设若干个GNSS连续运行参考基站（CORS），对区域GNSS定位误差进行整体建模，通过无线数据通讯网络向用户播发定位增强信息，提高用户的定位精度，且定位精度分布均匀、实时性好、可靠性高。
地基增强系统辅助空间卫星，可以显着或成倍提高定位和授时精度，可使终端的定位精度提高到米级以内。
地基增强系统由参考站、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，形成专用参考站网络，数据传输系统与定位导航数据播放系统共同完成通信传输。
北斗卫星地基增强系统是动态的、连续的空间数据参考框架，可快速、高精度的获取空间数据和地理特征，它也是区域规划、管理、决策的基础。
建设原则北斗卫星地基增强系统建设将坚持“技术先进、高效可靠、经济实用和易于扩展”的基本原则。
1）总体规划、分步实施系统建设中，应先行进行总体规划和设计，全盘考虑系统建设目标。
根据总体规划指导和要求，进行项目的分期建设的设计和实施，避免不合理的建设投入。
2）先进性系统拟采用的BDS/GPS技术融合了网络RTK技术和PPP技术的各自优势，充分借鉴了网络RTK和PPP技术的工作模式，因而其技术本身可具备以下优势：(1)北斗为主，兼容GPS、GLONASS系统。
具有BDS独立组网进行高精度定位增强的能力，同时提供CGR三系统、CG双系统、CR双系统、GR双系统等4种组合定位增强模式，实现 GEO/IGSO（高轨）卫星与MEO（GPS/GLONASS中圆轨道）卫星联合解算技术。
(2)区域网络RTK与广域PPP技术融合统一，区域CORS网内和网外用户采用同一套数据处理软件，相同的数据处理模式，实现区域增强与广域增强服务自动无缝切换，具有近海高精度定位增强服务能力。
BD 440017-2017 北斗地基增强系统基准站数据存储与输出要求
北斗地基增强系统基准站数据 存储和输出要求
Data storing and exporting requirements for reference station of BDS ground-based augmentation system
2017-05-09 发布
2017-06-01 实施
表 2 监测站数据采样率
数据类型 原始观测数据
站点信息 定位结果 差分数据产品
采样率 1s
一次性记录，变更时更新 1s
按接收的差分数据产品频率存储
6.2.3 区域基准站
6.2.3.1 按天存储文件，文件的起止时间为：北斗时（BDT）0 时 0 分 0 秒～23 时 59 分 59 秒。 6.2.3.2 数据采样率见表 3。 6.2.3.3 数据存储能力应大于 30 天。 6.2.3.4 数据存储的卫星截止高度角应不大于 10°。
BD 440017-2017
目次
前言 ............................................................................... III 1 范围 .............................................................................. 1 2 规范性引用文件 .................................................................... 1 3 术语及定义 ........................................................................ 1 4 缩略语 ............................................................................ 1 5 数据分类 .......................................................................... 2
南方测绘北斗地基增强系统运维平台建设及参数加密方案
否
否
中
3
服务器播发
将转换参数放置在服务器 中，通过服务软件播发
服务器
仅管理员可见
否
高
将转换参数制作成加密文
4
电文播放 件，放置在服务其中，通
服务器
过RTCM电文播发
否
是
极高
参考站坐标及转换参数加密思路
★通过格网内插原理，将转换参数数据制作成格网文件 放在服务器端，需要服务器端和用户端配合才能正常使 用
格网文件制作过程
参考站坐标加密过程
电文播发参数过程
谢谢！
Thanks for Listening！
新升级 Ø 定期更新杀毒软件病毒
库 Ø 不断完善数据库备份恢
复策略
Ø 定期对中心局域网和 基准站通信网络进行 检测与维护
Ø 根据实际需要扩充带 宽
Ø 网络RTK的服务网络 可用性大于98%
Ø 防火墙定期更新和升 级
Ø 基准站网设系统监测 站
Ø 固定式监测站可均匀 选择系统内性能稳定 的基准站
Ø 流动式监测站一般采 用车载和常规流动站 作业
运维平台-应用服务管理
ü 流程简化 ü 操作便捷 ü 无需现场申请业务 ü 高等级管理员拥有批准权
业务申请 用户
业务审核 普通管理员
业务批准 高级管理员
业务生效
运维平台-应用服务内容
应用服务内容： ü 基站数据下载； ü 数据格式转换； ü 坐标转换； ü 控制点解算； ü 电离层模型等。
日常管理
运维平台-安全应急
两套基准网系统并行，无缝切换，为系统稳定运行提供； 子网功能：建立子网，能迅速重建坐标框架，有效的避免个别站点影响整网工作质量
应用服务
北斗地基增强系统建设方案
1.11.21.31.4构建地基增强系统地基增强系统是基于BD/GPS卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技，通过在一定区域布设若干个GNSS连续运行参考基站（CORS），对区域GNSS定位误差进行整体建模，通过无线数据通讯网络向用户播发定位增强信息，提高用户的定位精度，且定位精度分布均匀、实时性好、可靠性高。
地基增强系统辅助空间卫星，可以显著或成倍提高定位和授时精度，可使终端的定位精度提高到米级以内。
地基增强系统由参考站、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，形成专用参考站网络，数据传输系统与定位导航数据播放系统共同完成通信传输。
北斗卫星地基增强系统是动态的、连续的空间数据参考框架，可快速、高精度的获取空间数据和地理特征，它也是区域规划、管理、决策的基础。
1.1.1建设原则北斗卫星地基增强系统建设将坚持“技术先进、高效可靠、经济实用和易于扩展”的基本原则。
1）总体规划、分步实施系统建设中，应先行进行总体规划和设计，全盘考虑系统建设目标。
根据总体规划指导和要求，进行项目的分期建设的设计和实施，避免不合理的建设投入。
2）先进性系统拟采用的BDS/GPS技术融合了网络RTK技术和PPP技术的各自优势，充分借鉴了网络RTK和PPP技术的工作模式，因而其技术本身可具备以下优势：(1)北斗为主，兼容GPS、GLONASS系统。
具有BDS独立组网进行高精度定位增强的能力，同时提供CGR三系统、CG双系统、CR双系统、GR双系统等4种组合定位增强模式，实现GEO/IGSO（高轨）卫星与MEO（GPS/GLONASS中圆轨道）卫星联合解算技术。
(2)区域网络RTK与广域PPP技术融合统一，区域CORS网内和网外用户采用同一套数据处理软件，相同的数据处理模式，实现区域增强与广域增强服务自动无缝切换，具有近海高精度定位增强服务能力。
广州市北斗地基增强系统测试及分析
36 信息化测绘曲宏伟 程晓晖 欧海平（广州市城市规划勘测设计研究院，广东 广州 510060）摘 要：介绍了广州市北斗地基增强系统的建设情况，对系统进行了相关性能测试。
测试结果表明：广州市北斗地基增强系统在基线精度测试、时间可用性测试和RTK 定位精度测试方面均满足要求。
关键词：广州；北斗地基增强系统；精度；测试广州市北斗地基增强系统测试及分析作者简介：曲宏伟(1979-)，男，汉族，中级工程师，主要从事大地测量和工程测量方向的工作和研究。
E-mail：***************1 引言北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。
2017年11月5日，中国第三代导航卫星顺利升空，标志着中国正式开始建造北斗全球卫星导航系统。
作为国家的战略性产业和具有创新性的新兴产业，北斗地基增强系统作为北斗卫星导航系统的重要组成部分在全国大力发展[1]。
广州市于2016年开展了CORS 整合项目，对原有的多套CORS 系统进行了优化整合，建立了一套支持北斗三频/GPS/GLONASS 多系统运行的北斗地基增强系统，解决了原有CORS 系统并行带来的数据精度不一致问题，有效解决了城市一张图管理、三规合一地图等问题[2]。
2 系统介绍广州市城市CORS 原本有三套：一套为2005年原广州市城市规划局组织建设的“广州市连续运行卫星定位城市测量综合服务系统”[3]；一套为2006年原广州市国土资源和房屋管理局组织建设的“广州市连续运行卫星定位服务系统”；还有一套是2014年至2015年广州市国规委（原广州市国土局）组织建设的支持北斗定位的CORS。
2016年，广州市对三套CORS 进行了优化整合，建立了广州市北斗地基增强系统，在广州市内现有20个基准站里选取了8个，同时选取周边6个广东省GDCORS 站构成新的北斗地基增强系统网（如图1所示）。
项目名称：多模多频高精度北斗定位地基增强关键技术及系统....doc
项目名称：多模多频高精度北斗定位地基增强关键技术及系统应用
完成人：1王庆，2潘树国，3高成发，4喻国荣，5汪登辉，6于国良，7徐地保，8黄颖，9韩俊梅，10宋玉兵，11王胜利，12高旺，14陈伟荣，13杨徉，15徐庆松
完成单位：东南大学，江苏省测绘工程院，天津市国土资源测绘和房屋测量中心，长沙市国土资源测绘院
申报类型：科技进步奖
项目简介：
地基增强系统是北斗导航应用理论、技术研究的基础和关键，是数字化社会重大空间基础设施。
本项目提出了北斗融合GPS/GOLNASS的网络差分定位算法，建立多模多频GNSS地基增强模型，开发出地基增强系统核心软件EarthNet系列软件；针对专用芯片设计难度大、工艺复杂和加工成本高的实际情况，项目提出了FPGA通用芯片结合软件无线电“以软补硬”新技术思路，发明了基于码存储的卫星导航基带信号跟踪方法，研制出集成卫星信号连续跟踪、快速存储和实时分发、嵌入式远程WEB服务一体化的GNSS基站专用装备S6535B；项目提出了地基增强增强系统完备性评价指标体系，研制了系统完好性监测方法，建立了完好性参数播发机制，形成了系统的完备性监测理论和方法。
通过以上技术创新，形成了我国首个多系统融合的GNSS地基增强系统，可为省级以上行政区提供全天候、连续、实时厘米级高精度定位增强服务。
本项目获得发明专利12项，发表Sci/Ei论文40余篇，取得软件著作权2项。
项目成果已在天津、湖南、山东、江苏、重庆、北京、上海、河南等十余个省市产业化实际应用，直接和间接经济效益约1.2亿元人民币。
北斗地基增强系统建设中的问题和建议
… … … … … … ・
■■■
产业观察
北 斗地 基 增 强 系统 建 设 中的 问题 和 建 议
刘 恺 ， 周 萌， 翁 祖 泉
（ 工 业 和 信 息 化 部 软 件 与 集 成 电路 促 进 中心 集 成 电路 处 ， 北京 １ ０ ０ ０ ３ ８ ）
３ ． ２ ． ２ “ 国 产 自主 产 品 ”如何 鉴 定
因 定位信 息 的敏 感 性 ， 我 国在 建设 国家 级北 斗 地 基增 强 系统 的招 标 中， 明确规 定采 购设备 必须 是 “ 国产 自主产 品” 。 但 目前 国产 自主产 品并无 明确的
ＣＯＲＳ 站 设备真 正做 到 “ 国产 ”和 “ 自主 ” ， 保障 系 统的 自主可控性 ， 保证数 据安 全。
可分 的产业 蓬 勃发 展 ， 北 斗地基 增强 系统 届时将发 挥其 真正的作用。
４ 北斗地 基 增强系统建设 发展 建议
４ ． １ 规范北斗地基 增强 系统 建设标 准
北斗地 基增强 系统在 建设 中应 统一系 统级标准
５ 结束语
北 斗地 基增 强系统作为 北斗卫星导航 系统 的重
家厂商设备。 终 端 设 备 在 统 一 接 入 网 络 接 口的 同
参考文献
［ １ ］陈 伏 州 Ｉ． 关 于 我 国 北 斗 地 基 增 强 系 统 发 展 的 思 考 ［ Ｊ ］ ． 导 航 天 地
２ ０ １ ３ ． ８ ： ２ ４ － ２ ７
时， 还 应统一应 用数据输 出接 口， 为应 用的开发和 移 植 消除障碍。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ａ ｕ ｇ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｓ（ ＧＢ ＡＳ ）ｉ ｓ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｐ ａ ｒ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｎａ ｖ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ａ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｔ ｅ
北斗地基增强系统应用方案
北斗地基增强系统应用方案应用一：城市公务车辆管理信息系统解决方案1. 系统概述结合先进的卫星导航定位系统实现对公务车监控、科学调度、精确指挥，以及对用车情况统计分析，为公务车管理绩效提供有效依据，实现对公务车运行的流程化、动态化、网络化、透明化、人性化管理。
在充分考虑政府用车的特殊安全需求的情况下，提高了政府部门的用车效率，对突发事件的车辆调度能力，公共管理和服务水平，成为当前解决公务车问题的有效方式。
基于CORS 网络的城市公务车辆智能管理信息系统在充分考虑政府用车的特殊安全需求的情况下，提高政府部门的用车效率，提高对突发事件的车辆调度能力，提升公共管理和服务水平，使车辆开再成为沉重的经济负担，杜绝公车私用的不正之风，为建设节约型社会贡献力量。
2. 系统总体框架2.1 核心技术1)地基增强系统2)GNSS 差分定位技术3)IMU 惯性导航技术4)3G/4G，Wifi ，蓝牙通讯传输技术5)车辆信号采集传感技术6)计算机软件开发技术2.2框架图2.3拓扑图车载终端捋输帼络申心管理棄防火塔聯朝客户攜3. 系统特点3.1系统设计原则①车辆信息管理：准确记录车辆信息、分区分时轻松查车。
车辆信息透明化，车辆数量有效控制。
②数据信息管理：报警、油耗、里程等数据及时接收，迅速报表生成。
全面了解，方便成本预算。
③轨迹信息管理：路线记录、轨迹回放、定时定距数据回传查看。
实时了解，防止公车私用。
④行车安全管理：电子围栏、超速、疲劳驾驶报警提示驾驶。
减少交通事故，平安文明行驶。
⑤绩效考核管理：根据人、车状况生成用车绩效考核报表。
为公车管理绩效提供有效依据。
⑥轻松个性操作：远程控油锁车、终端升级。
操作方便，同时能保证车辆的安全。
⑦强大平台界面：平台界面简约、清晰明了，反应迅速。
电子地图分层显示、快速缩放。
3.2系统主要功能1行驶报表：行驶报表（行驶报表，里程报表，位置报表，超速报表）报警统计（全部报警，超速报警，非法行驶报警）等。
高速铁路北斗地基增强系统试验网建设
并组成相位差分观测值 ，根据相对定位原理 ，实时
计 算整 周 模 糊 度 未 知数 ，并 得 到用 户 站 的三 维 坐
标 ，其 精度 通 常可 以达 到厘 米 级 。在 网络 Ｒ ＴＫ 技 术 中 ，区域 型 的网络 误差模 型 取代线 性 衰减 的单 点
误 差模 型 ，通 过 多 个 基 准 站 组 成 的 Ｃ ＯＲ Ｓ网 络 ，
袁 宝 文
摘 要 ：地基 增 强 系统 （ ＧＢ ＡＳ ）将 卫星 定位 、计 算机 网络 、数 字通 信 等技 术 多方位 结合 ，可 以
满足 高速铁 路 对安 全监 测水 平和 运 营管理 效 率 的要 求 。首先 介 绍 卫 星定 位 地基 增 强 系统与 技 术 ，
结合 高速铁 路 特 点提 出了高速铁路 北斗地 基增 强 系统 的组成 ，以及 建设试 验 网基 准站站 址要 求及 注 意事项 。 关 键 词 ：地基增 强 系统 ；连 续 运 行 卫 星 定位 服 务 综 合 系统 ；多基 站 网络 ；全球 卫 星 定 位 系统 ；
ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ． Ｆｉ ｒ ｓ ｔ ｌ ｙ，ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｔ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｅ ｎ ｈ ａ ｎ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ．Ｉ ｎ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ － ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｒ ａ ｉ ｌ ｒ ｏ ａ ｄ，ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｂｅ ｉ ｄ ｏ ｕ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｅ ｎ ｈ ａ ｎ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ ｈ ｉ ｇ ｈ － ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｒ ａ ｉ ｌ ｒ ｏ ａ ｄ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ，ｔ ｏ ｇ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ
北斗地基增强系统
CHCStream
NtripClient
气象数据中心 国家GNSS中心
NtripClient
NtripClient
四、CRNet软件介绍
2.1.CHCStream功能介绍——整体界面
四、CRNet软件介绍
2.2.CHCStream功能介绍——站点属性
四、CRNet软件介绍
3.CRNet介绍
可以支持不同类型参考站的数据解析，并可支持主流差分数据的播发。
4、在不使用信号放大器的情况下，所配线缆长度可达 100 米以上；
5、IP67的设计标准保证了核心部件的安全性，可在户外长年正常工作。
四、CRNet软件介绍
1.整体介绍
CRNet软件是华测公司为兼容BDS系统和适应大区域CORS需要而研发的新一代分 布式VRS软件，可满足省、市级及全国性大区域CORS系统的解算和对外服务需要。
五、华测CORS运维软件
1.整体介绍
华测CORS运维软件是针对 能够灵活应对CORS运维管理中 面临的各项工作，提高整体运维 管理水平，同时能够拓展CORS 应用领域，发挥CORS实时高精 度定位优势而设计研发的一款管 理软件。 该软件基于B/S架构，实现 了三位一体的管理模式、涵盖全 面的系统完好性预警机制、科学 合理的角色划分体系、灵活配置 的费用管理方案、安全高效的实 时坐标转换（包括平面和高程） 机制，从而构建了多角色、多精 度、一体化的CORS运行维护和 位置服务综合管理平台。
四、CRNet软件介绍
3.9.CRNet功能介绍——子网显示
可根据需要建立多个子 网，每个子网的站点数量没 有限制。软件根据终端用户 的位置信息自动判断其属于 某个子网，并将该子网的差 分信息利用Ntrip协议发送 至终端用户。 在子网的属性菜单中可 实时查看站点、基线和用户 信息。
北斗GNSS区域地基增强服务系统建立方法与实践
2、轨道误差修正：由于卫星和地球的几何位置不完全确定，卫星的轨道存在 误差。为了修正轨道误差，可以使用卫星星历和卫星钟差模型进行计算。
3、电离层延迟修正：由于大气层中的电离层对电磁波的传播有一定的影响， 使得接收到的信号时间产生延迟。为了修正电离层延迟，可以使用电离层模型 和双频观测值进行计算。
一、北斗GNSS区域地基增强服务 系统建立的背景及意义
北斗卫星导航系统具有广泛的应用前景，尤其在智能交通、航空航天、地理信 息等领域。然而，由于受到多种因素的影响，包括卫星信号遮挡、多路径效应 等，导致定位精度和可靠性受到限制。区域地基增强服务系统的建立，可以通 过差分技术、滤波技术等手段，对卫星信号进行处理，提高定位精度和可靠性， 进而拓展北斗卫星导航系统的应用范围。
四、北斗GNSS区域地基增强服务 系统建立的注意事项
在建立北斗GNSS区域地基增强服务系统的过程中，需要注意以下几点：
1、安全问题：站点的选择和设备的安装需要考虑安全性，尽量避免雷击、电 磁干扰等因素的影响。
2、数据处理能力：需要具备强大的数据处理和分析能力，能够对大量的数据 进行快速处理和评估。
二、北斗GNSS区域地基增强服务 系统建立的方法及步骤
1、建立站点网络
首先，需要选择合适的站点，构建区域地基增强服务系统的网络。站点的选择 需要考虑覆盖范围、地质条件、交通状况等因素。在选址过程中，需要遵循均 匀分布、涵盖重点区域的原则，确保差分信号覆盖到尽可能大的范围。
2、安装及调试设备
设备包括接收机、服务器、数据传输设备等。在安装过程中，需要严格遵守设 备使用说明，确保设备正常工作。调试设备时，需要对设备的各项参数进行精 细化调整，确保数据传输稳定、计算精度高等。
3、系统稳定性：系统需要具备高度的稳定性，能够在各种恶劣环境下持续稳 定地工作。
北斗地基增强系统一期建设完成
中国军转民 27专要推动民营企业参与军品科研生产，必须发挥市场配置资源的决定性作用，将市场竞争作为促进国防工业发展和改革的基础手段。
用“赛马”方式，选出更多的优势民营企业参与军工科研生产，通过采用后补偿、贴息、免税等多种支持方式，在公平的原则下，适度有选择地扶持一批优势民营企业，激发民营企业参与的积极性，积极鼓励和支持有资质的民营企业及相关技术向军用方面转化，形成一种相对稳定的工作机制，一个良好的运作环境，保障优势企业长期、稳定、可靠保供。
同时，要建立完善的技术成果转化机制，以保证转化后的产品在生产和使用过程中获得全系统、全寿命保障。
3.3 加强军工信息对接和民营企业军用技术推广促进军民信息互通，发挥民口优势技术和产品，引导民营企业找准定位，推动民营单位主动与军工对接合作，在资金、技术、设备、能力、物资、人才等多方面相互借鉴、相互补充，突出优势和特色，强强联合，有序竞争，从三乱杂的无序配套向专业化合作配套转变，从被动配套向提前介入，联合设计转变，形成军品配套科研生产的互补和合力。
鼓励民营企业在开展军品科研生产的同时，同步利用军工技术，积极开拓民用市场，在稳增长、调结构中发挥作用，统筹优化军民共线协调生产，开发民用高端产品，更多更好的军工资源及技术成果。
3.4 加强监管规范市场完善武器装备科研生产许可准入审查制度。
积极吸纳符合条件的社会优势民营企业进入武器装备科研生产领域，清理不合格单位，维护军品科研生产秩序，确保武器装备科研生产体系动态稳定。
推动民营企业履约信誉评级，强化武器装备合同履行监督，完善履约信誉评价机制，加强对民营企业配套的诚信管理，强化民营企业的信用意识，提高军工单位的风险防范意识，促进形成公平竞争、规范有序的配套市场环境。
4.结论总的来看，在军民深度融合过程中引入更多的民营企业参与军品的科研生产还存在一些需要解决的问题，在充分利用好民用技术资源服务于国防建设的同时，通过民营企业的竞争效应，将进一步增强整个国防科技体系的活力。
“北斗”卫星系统的陆基增强方案探讨
“北斗”卫星系统的陆基增强方案探讨
徐宁杰;陈实如
【期刊名称】《导航》
【年(卷),期】2001(037)003
【摘要】简要介绍了“北斗一号”卫星系统的组成与工作原理，着重对“北斗”陆基增强方案进行了分析。
增强后的“北斗”系统用户端安装导航处理器，工作方式为被动无源工作模式，分析表明，对“北斗”增加陆基系统，大大提高了导航的可靠性，减小几何精度系数，提高定位精度。
【总页数】7页(P9-15)
【作者】徐宁杰;陈实如
【作者单位】哈尔滨工程大学150001;哈尔滨工程大学150001
【正文语种】中文
【中图分类】V474.25
【相关文献】
1.“北斗3卫星系统+人工智能”构建未来智慧交通解决方案 [J], 宋思颖;徐纪曈;傅嘉滢
2."北斗"陆基增强系统导航信号源的分析与设计 [J], 韦金辰;邓军;徐定杰
3.一种基于北斗卫星系统的基准站测试方案 [J], 李健峥
4.一种基于北斗卫星系统的基准站建设方案 [J], 廖振松;夏永成;王振国
5.北斗三号全球导航卫星系统服务性能评估:定位导航授时、星基增强、精密单点
定位、短报文通信与国际搜救 [J], 蔡洪亮;毛悦;袁海波;刘成;胡小工;楼益栋;孟轶男;耿长江;高为广;张天桥;李罡;邵搏;辛洁;卢红洋
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
(整理)南宁示范区北斗地基增强系统建设方案
.................南宁示范区北斗地基增强系统建设方案武汉际上空间科技有限公司二〇一三年十一月目录第一章项目概述 (1)1.1建设背景 (1)1.2建设意义 (1)1.3 建设原则 (2)1.4 参考标准 (4)1.5 常用术语 (5)第二章项目建设目标 (6)2.1系统建设目标 (6)2.2系统技术指标 (6)第三章项目建设内容 (8)3.1系统总体结构 (8)3.2 系统建设内容 (10)3.3系统管理中心建设 (11)3.4基准站系统建设 (25)第四章项目组织实施 (42)4.1项目组织过程 (42)4.2项目质量管理 (42)4.3项目风险管理 (43)4.4项目实施计划 (44)第五章投资预算............................................. 错误！未定义书签。
第一章项目概述1.1 建设背景北斗卫星导航系统﹝BeiDou Navigation Satellite System﹞是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统,缩写BDS，与美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧盟的Galileo系统兼容共用的全球卫星导航系统，并称全球四大卫星导航系统。
目前，北斗导航定位系统已经成功发射四颗北斗导航试验卫星和十六颗北斗导航卫星（其中，北斗-1A已经结束任务），将在系统组网和试验基础上，逐步扩展为全球卫星导航系统。
该系统完成后，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠性的定位、导航、授时服务并兼具短报文通信能力。
较传统的单GPS系统，使用GPS系统与北斗卫星导航定位系统联合定位，对于提高导航定位系统的环境适应性以及精密定位初始化时间方面有明显的优势。
随着北斗导航定位系统的发展，生产定位服务设备的生产商，都将会提供对GPS和北斗系统的支持，以提高定位的精确度。
目前，北斗卫星系统已经对亚太地区实现全覆盖，因此，发展北斗卫星地基增强系统，对于提高现有导航定位稳定性有着极大的帮助。
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日常维护；定期备份； 分析数据完整性； 用户登记，注册等； 通知人员排除、维修故障。
工作 内容
建立定期巡查制度； 功能检查及卫生清洁； 并填写巡查记录表。
安全 措施
值班 制度
建立完备的值班制度，提 供技术咨询。
资料 归结
归档资料齐全完整；利于长期保存； 按内容和时间先后排序； 资料包括：申请表，资质材料； 协议文件；使用情况 系统运行维护日志：数据统计分析表； 基站信息表；设备检测表；软件维护表； 值班日志表；基站巡查记录表；基站坐 标数据处理报告
MP1小 于 0.4m ； MP2小 于 0.5m ； DAR不 小 于 85%。
符合相关规定，异 地备份机制； 自动备份为主； 双机热冗余备份； 备份周期一个月； 数据类型、期限、 介质符合规定。
运维平台-数据管理
数据管理：授权下载、存储、备份通道， 数据质量分析：对数据进行质量分析，保
有条不紊的管理基站数据
数据质量分析：对数据进行质量分析，确 保系统基站的质量
数据管理
观测 数据
成果
存储
质量 检查
备份
GNSS原 始 观 测 数据； RINEX格式数据；
站点信息；精密星 历；卫星钟差； 基站坐标值日解、 周解、月解、年解； 电离层及对流层模 型；差分改正信息。
至少七天原始观测 数据； 数据中心定期下载、 存储； 定期检查数据完整 性；
运维平台-应用服务管理
ü 流程简化 ü 操作便捷 ü 无需现场申请业务 ü 高等级管理员拥有批准权
业务申请 用户
业务审核 普通管理员
业务批准 高级管理员
业务生效
运维平台-应用服务内容
应用服务内容： ü 基站数据下载； ü 数据格式转换； ü 坐标转换； ü 控制点解算； ü 电离层模型等。
日常管理
新升级 Ø 定期更新杀毒软件病毒
库 Ø 不断完善数据库备份恢
复策略
Ø 定期对中心局域网和 基准站通信网络进行 检测与维护
Ø 根据实际需要扩充带 宽
Ø 网络RTK的服务网络 可用性大于98%
Ø 防火墙定期更新和升 级
Ø 基准站网设系统监测 站
Ø 固定式监测站可均匀 选择系统内性能稳定 的基准站
Ø 流动式监测站一般采 用车载和常规流动站 作业
运维平台-日常管理
管理员日常工作： ü 审核、批准用户账号； ü 基站数据检查，备份； ü 查看基站数量质量检测
报告； ü 检查基站坐标变化； ü 协调相关人员维护基站
运维平台-日常管理
运维平台存储各项操作日志，永久保存相关资料。资料存储有序，查询便捷。
运维平台-项目定制功能
项目定制功能： Ø 控制点解算； Ø 查找附近基站； Ø 短报文功能； Ø 云市场等
运维平台-安全应急
两套基准网系统并行，无缝切换，为系统稳定运行提供； 子网功能：建立子网，能迅速重建坐标框架，有效的避免个别站点影响整网工作质量
应用服务
服
管理
务
Ø RTK/RTD服务的用户应申请表； Ø 注册入网； Ø 营业执照； Ø 相关证书； Ø 用户认证； Ø 权限管理。
服
内容
务
Ø 基准站观测数据； Ø 基准站坐标值、坐标转换服务； Ø 电离层、对流层； Ø 精密星历、网络RTK服务； Ø 事后精密数据处理服务； Ø 其他相关服务。
证基站数据的质量
设施维护
基准站软硬件
数据中心软硬件
网络
系统监测
Ø 基准站设备登记表 Ø 基准站定期检测 Ø 接收机定期检测，及
时更新与升级 Ø 电源设备检测 Ø 防雷设备检测 Ø 基准站硬件更新 Ø 建立基准站设备运转
报警机制
Ø 设备定期检修 Ø 服务器、网络设备等定
期更新 Ø 系统及应用软件定期更
否
否
中
3
服务器播发
将转换参数放置在服务器 中，通过服务软件播发
服务器
仅管理员可见
否
高
将转换参数制作成加密文
4
电文播放 件，放置在服务其中，通
服务器
过RTCM电文播发
否
是
极高
参考站坐标及转换参数加密思路
★通过格网内插原理，将转换参数数据制作成格网文件 放在服务器端，需要服务器端和用户端配合才能正常使 用
南方测绘北斗地基增强系统 运维平台建设及参数加密方案
CORS运维平台
坐标 框架
1
安 服务
5
设施 维护
3
日常 管理
6
运维平台主界面
坐标框架
坐标系统及时间
维护方式
变化更新
数据处理
国家及区域基准站 网坐标系统一采用 CGCS2000
基准站网原始观测 值 分 别 采 用 UTC和 BST
定期进行维护，更 新基准站坐标值及 速度场
区域基准站网在国 家坐标框架下定期 更新坐标成果
国家坐标框架应根据 全球坐标框架的变化 适时更新
区域网内基准站累计 更新数量达到30%， 进行全网跟新
数据质量、站点坐标 等相关内容
定期进行基准站数据 处理，获得日解、周 解、月解、年解
运维平台-坐标框架
基站稳定性分析：日解基站坐标，及时检 查基准站坐标变化，确保系统稳定可靠
运维平台-二次开发
运维平台系统支持二次 开发功能：提供二次开 发接口。二次开发案例： 自动平差软件。
参考站坐标及转换参数加密方案
参数加密方式对比
加密方式
1
不加密
加密过程 无
参数所在位置 手簿
2
加密文件
制作加密文件，放置在手 簿中，参数可用而不可见
手簿
是否可见 是
参考站坐标是 否加密
安全级别
否
极低
★用户端在同一个地点接入CORS，每次开机后获取的参 考站坐标值不同且与真值有明显偏差，但是经转换处理 后获得的地方坐标值是正确的
格网内插的特点
★①可有效拟合椭球基准之间的局部变形差，确保坐标 基准的唯一性； ★②具有很好的转换精度； ★③转换效率高，适合大量数据转换；
格网内插原理
将大的转换区域划分为小的 网格单元，利用两个系统间 离散的坐标差，采用一定的 内插方法计算具有一定间隔 的格网节点坐标差，利用格 网节点的坐标差内插其他任 意点上的坐标差，实现不用 坐标系坐标的转换
运维平台-设施维护
基站信息：设备信息录入模块，可录入基 用户信息反馈：记录基站使用情况，图形
准站、接收机、网络配置等信息
反应
安全应急
应急保障 负载均衡 系统热备份 安全措施
应急响应机制，数据中心异地备份，系统和坐标框架快速重建 特定的软硬件设备，数据中心服务器负载分担到多台节点设备 备份服务器与主服务器保持一致；并可以自由切换 远程监控无人值守的基准站，安装环境监控设备，禁止未授权访问