浅论CORS系统及特点

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:times0927
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  随着GPS技术的飞速进步和应用普及,它在城市测量中的作用已越来越重要。当前,利用多基站网络RTK技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统(Continuous Operational Reference System,缩写为CORS)已成为城市GPS应用的发展热点之一。CORS系统是卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技多方位、深度结晶的产物。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。
  基准站网:基准站网由范围内均匀分布的基准站组成。负责采集GPS卫星观测数据并输送至数据处理中心,同时提供系统完好性监测服务。
  數据处理中心:系统的控制中心,用于接收各基准站数据,进行数据处理,形成多基准站差分定位用户数据,组成一定格式的数据文件,分发给用户。数据处理中心是CORS的核心单元,也是高精度实时动态定位得以实现的关键所在。中心24小时连续不断地根据各基准站所采集的实时观测数据在区域内进行整体建模解算,自动生成一个对应于流动站点位的虚拟参考站(包括基准站坐标和GPS观测值信息)并通过现有的数据通信网络和无线数据播发网,向各类需要测量和导航的用户以国际通用格式提供码相位/载波相位差分修正信息,以便实时解算出流动站的精确点位。
  数据传输系统:各基准站数据通过光纤专线传输至监控分析中心,该系统包括数据传输硬件设备及软件控制模块。
  数据播发系统:系统通过移动网络、UHF电台、Internet等形式向用户播发定位导航数据。
  用户应用系统:包括用户信息接收系统、网络型RTK定位系统、事后和快速精密定位系统以及自主式导航系统和监控定位系统等。按照应用的精度不同,用户服务子系统可以分为毫米级用户系统,厘米级用户系统,分米级用户系统,米级用户系统等;而按照用户的应用不同,可以分为测绘与工程用户(厘米、分米级),车辆导航与定位用户(米级),高精度用户(事后处理)、气象用户等几类。
  CORS系统仅是一个动态的、连续的定位框架基准,同时也是快速、高精度获取空间数据和地理特征的重要的城市基础设施,CORS可在城市区域内向大量用户同时提供高精度、高可靠性、实时的定位信息,并实现城市测绘数据的完整统一,这将对现代城市基础地理信息系统的采集与应用体系产生深远的影响。它不仅可以建立和维持城市测绘的基准框架,更可以全自动、全天候、实时提供高精度空间和时间信息,成为区域规划、管理和决策的基础。该系统还能提供差分定位信息,开拓交通导航的新应用,并能提供高精度、高时空分辨率、全天候、近实时、连续的可降水汽量变化序列,并由此逐步形成地区灾害性天气监测预报系统。此外,CORS系统可用于通信系统和电力系统中高精度的时间同步,并能就地面沉降、地质灾害、地震等提供监测预报服务、研究探讨灾害时空演化过程。连续运行参考站系统(CORS)可以定义为一个或若干个固定的、连续运行的GPS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、不同层次的用户自动地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。与传统的GPS作业相比连续运行参考站具有作用范围广、精度高、野外单机作业等众多优点。
  自使用ZJCORS系统以来,感到明显的提高了工作效率。
  在丽水南城建设过程中,我院采用了天宝R8GNSS-3进行了相关测绘等工作,与传统的RTK测量方法相比较,具有很明显的优点。
  1)改进了初始化时间、扩大了有效工作的范围;
  2)采用连续基站,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)用户不需架设参考站,真正实现单机作业,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;
  6)提供远程INTERNET服务,实现了数据的共享;
  与传统的全站仪等仪器相比,(1)作业效率高。可全天候无基站单兵操作。大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数。只需一人操作,在一般的电磁波环境下几秒钟即可获得一组移动站的坐标,作业速度快,劳动强度低,节省了外业费用,提高了劳动效率。
  (2)定位精度高,数据安全可靠,没有误差积累。只要满足RTK的基本工作条件,RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级,完全可以满足一般工程测量的精度。
  (3)降低了作业条件要求。RTK技术不要求两点满足光学通视,只要求满足“电磁波通视”。因此,和传统测量相比,RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小,在传统测量看来由于地形复杂、地物障碍而造成的困难通视地区,只要满足RTK的基本工作条件,它也能轻松地进行快速的高精度定位作业,使测量工作变得更轻松、更容易。
  (4)RTK作业自动化、集成化程度高,测绘功能强大。RTK可胜任各种地形地籍测量的内、外业或工程放样工作。移动站利用其控制器内装备的软件控制系统,无须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。
  (5)操作简便,容易使用,数据处理能力强。只要在设站时进行简单的设置,就可以边走边获得测量结果坐标或进行坐标放样。
  
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