CORS连续运行参考站的建立

CORS连续运行参考站的建立
摘要:连续运行参考站系统（CORS）在测量方面其应用越来越广泛。

本文简述了GPS与CORS的基本原理；介绍了网络CORS的建站过程，并且基于单基站CORS，进行了阐述与分析。

同时求解阜新地区转换参数，建立阜新地区单基站CORS。

最后提出了对于小范围测区如何建立单基站CORS的方法，得出的结论是对于小测区平面图的测绘可以不用做点校正，也能完全符合测图要求。

关键词：连续运行参考站；单基站；虚拟参考站
前言
随着国家信息化程度的提高及计算机网络和通信技术的飞速发展，数字地球的工程化和现实化，需要采集多种实时地理空间数据。

国内不同行业已经陆续建立了一些专业性的卫星定位连续运行网络，一个连续运行参考站网络系统的建设高潮正在到来。

1常规RTK介绍
1.1常规RTK原理
动态用户进行定位时，参考站载波相位同步观测值以及坐标通过可靠的数据通信链路实时播发给用户。

动态用户根据当前载波相位观测值和广播星历进行实时相对定位。

根据己知的参考站精确坐标，可以计算用户瞬时位置。

1.2 常规RTK系统组成
基准站：流动站：软件系统。

2CORS的基本原理
网络RTK技术就是利用地面布设的一个或多个基准站组成GPS连续运行参考站（CORS），综合利用基站的观测信息，建立精确的误差修正模型，实时发送RTCM差分改正数来修正用户的观测值精度。

网络RTK技术集Internet、无线通讯、计算机网络管理和GPS定位技术于一体，是参考站网络式GPS多功能服务系统的核心支持技术，其理论研究与系统开发均是GPS技术科研和应用领域最热门的前沿。

2.1网络CORS的主要技术
1）虚拟参考站技术（VRS）
虚拟参考站网络中，将所有原始数据通过数据通讯线发给控制中心。

同时移动站用户先通过GPRS/CDMA的上网功能向控制中心发送一个概略坐标（GGA数据），控制中心收到这个数据后，根据用户位置，由计算机自动选择最佳的一组固定基准站，根据这些站发来的信息，整体的改正GPS的误差，将高精度的差分信号发给移动站。

2）区域改正数（FKP）技术
是指利用GPS 基准站观测数据及已知坐标等信息，计算得到基准网范围内与时间或空间相关的误差改正数模型，然后利用测量点的近似坐标内插出测量点的误差改正数，将它应用到观测值中，从而消除各种与时间和空间有关的误差，获得高精度的定位结果。

3）主辅站技术（MAC）
是在FKP的基础上产生的，是在基准站播发基准点坐标信息和改正信息减少了一定的信息量。

3 单基站CORS的建立过程
工作原理是：基准站登录到数据服务器上，发送标准的差分数据给数据服务器，移动站使用GSM数据链，通过GPRS方式登录到服务器上，服务器将基准站的差分数据转发给移动站，移动站就可以得到实时差分数据。

3.1基准站结构
基准站由仪器室和观测墩两部分组成：
3.2网络连接
常见的上网方式为ADSL。

实际使用网络又可分为ADSL直连INTERNET和通过局域网连接INTERNET。

3.3CORS基准站软件设置
1）BASE TRANS设置
①输入设置；②输出设置；③仪器设置；④其它设置；⑤基站参数设置。

2）EAGLE设置
打开“数据服务.Exe”，进入服务器监听界面，左方窗口为本机局域网IP，中间为监听端口。

所有设置完成以后点击“详细情况”可查看基准站和移动站的相
关信息。

4 阜新地区单基站CORS的建立
4.1 阜新地区控制设计
1）GPS网布设
一共布设了八个控制点，分别是苍土、扎兰营子、平安地、建设、泡子、孙家湾（、海州营子、四合水库。

该控制点完全按照GPS有关规程选取，其基线长度满足GPS E级控制网要求。

2）外业观测
第一时段所观测点为苍土、扎兰营子、平安地、建设、泡子；第二时段观测点为苍土、扎兰营子、孙家湾、海州营子、四合水库。

测量时采用静态的观测方式，开机前量取天线高至毫米，关机后再量取天线高，两次量天线高互差小于3毫米，取平均值为最后结果。

卫星数不少于四颗，卫星高度角≥15°，数据采样间隔15s，点位几何图形强度因子PDOP值小于6。

4.2国家54坐标系统下参数求解
①点击“南方GPS数据处理”桌面快捷方式进入基线处理软件；②增加野外观测数据；③GPS基线处理；④对整网进行无约束平差；⑤对整网进行约束平差；⑥输出平差结果：
5小范围单基站CORS站的建立
本章为实验内容，目的是利用单基站CORS动态测量技术测量控制点坐标来求解小范围内的转换参数，并与南方仪器本身所带的转换参数进行比较，确定小范围内的精确转换参数，作为建立单基站CORS的数据基础。

5.1RTK模式求解参数建立单基站
1）已知点分布情况
选取六个已知控制点，所使用的坐标系是80坐标系统。

2）控制点测量
①把仪器架设到待测点上，量取仪器高；②打开接收机、手簿，选择移动站模式；③打开网络连接，④新建工程项目文件夹，当测点状态由“单点解”变到“固
定解”时选择“目标点测量”，记录、保存，测点时间为5秒；⑤依次测量各个控制点坐标。

3）参数求解
点击手簿中“工具”菜单，选择“求转换参数”功能中“求七参数”，点击“增加”输入已知控制点点名及坐标，再从坐标库内选取对应的RTK采集点，将其他控制点按照上述方法依次输入到手簿中，选择“计算”选项即可得到相应的转换参数。

5.2转换参数精度分析
南方仪器所带的转换参数是针对我国整体区域所设置的，仪器利用该参数将采集的WGS-84坐标系统下的原始坐标数据转换成北京54坐标系统下的坐标。

由于各地区地形、重力场、磁场大不相同，因此该转换参数对具体地方坐标系统并不完全稳合，需针对各地区求解精确的转换参数。

通过该实验可以得出这样的结论：①南方仪器所带的转换参数，可以满足小范围内单基站建立的CORS的精度需求；②这次只是针对建立小范围内单基站CORS所做的实验，对建立大范围内的CORS站有待证实。

6总结
在阜新地区布设并建造了部分GPS控制点，并对其作了静态数据采集、内业数据解算和精度分析。

基于单基站CORS，对周边的部分已知控制点进行了单基站CORS动态测量，求解WGS-84坐标系统到80坐标系统的转换参数。

对应基线作比较，由此得出的结论是：①南方仪器所带的转换参数，可以满足小范围内单基站建立的CORS的精度需求；②这次只是针对建立小范围内单基站CORS所做的实验，对建立大范围内的CORS站有待证实。

参考文献：
[1] 柏柳，肖鹜，胡友健.CORS的精度及其稳定性研究[J].河南理工大学学报.2005，24（4）：283-288.
[2] 陆金凤，史先领.网络RTK主辅站作业的思路与技术分析[J].现代测绘.2007，30（4）：12-13.
[3] 李天文.GPS原理及应用[M].北京：科学出版社，2003.
[4] 孔祥元，梅是义.控制测量学[M].武汉：武汉大学出版社，2002.。