CORS原理及應(yīng)用朱寒沈陽市勘察測繪研究院遼寧沈陽110015摘要:連續(xù)運行衛(wèi)星定位綜合服務(wù)系統(tǒng)(CORS)是“空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施”最為重要的組成部分它可以獲取空間的位置、時間信息以及相關(guān)的動態(tài)變化。CORS實現(xiàn)了了多元化服務(wù)模式,廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)與空間定位有關(guān)的工作中。本文主要闡述了CORS的原理及其在各領(lǐng)域的應(yīng)用,利用單站￠ORS系統(tǒng)對學校GPS控制點進行精度測試,總結(jié)CORS的優(yōu)缺點,分析其發(fā)展趨勢關(guān)鍵詞:CORS;全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS);RTKAbstract This paper studies static GPS-related content know ledge, firstintroduced the study of the status quo at home and abroad but also the basic principlesof GPs static gps data processing and a detailed understanding of, and then worksthrough two known points on the number of different static gPs data proces singconducted a detailed comparison of the results and analyze the reas onsWith the GPs technology to the development of static, a different number of knownpoints in the project application will be more and more, GPs technology will becomemore perfect staticKey words: CORS: Glo bal Position System GPS) RTK中圖分類號:P28.1文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)04-0020-020前言若干個永久性的連續(xù)運行衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)接收機(參考站),利用現(xiàn)代通信技術(shù)接人類活動中有80%的內(nèi)容與空間位收各個參考站衛(wèi)星數(shù)據(jù)并進行處理,為置相關(guān),空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施是信息社會用戶提供各種高精度空間定位服務(wù)和多知識經(jīng)濟時代重要的設(shè)施。連續(xù)運行衛(wèi)元化信息服務(wù)的系統(tǒng)。連續(xù)運行衛(wèi)星定星定位綜合服務(wù)系統(tǒng)( Continuous位綜合服務(wù)系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)是全球衛(wèi)星Operational Reference System,CORS)是定位系統(tǒng)(GPS)和通信技術(shù)、是衛(wèi)空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施重要的組成部分,也定位技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,是衛(wèi)星定位技術(shù)是現(xiàn)代GPS發(fā)展的必然趨勢。應(yīng)用的擴展和深化隨著我國區(qū)域性城市CORS系統(tǒng)的1.2國外研究現(xiàn)狀良好發(fā)展,跨區(qū)域的大型CORS系統(tǒng)也目前,國內(nèi)外CORS的研究主要集在不斷建設(shè)中逐步成型,一個CORS建中在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、系統(tǒng)自動化管理設(shè)的熱潮已經(jīng)掀起!數(shù)據(jù)采集域分發(fā)、基于網(wǎng)絡(luò)的GNSS定1研究綜述位技術(shù)的開發(fā)等方面先后出現(xiàn)了大量的1.1CORS簡介CORS工程項目。其中具有代表性的全連續(xù)運行衛(wèi)星定位綜合服務(wù)系統(tǒng)球和國家中國煤化工宗站網(wǎng)絡(luò)CORS是通過在某個區(qū)域范圍內(nèi),建立美國NGssYHCNMHG久性連續(xù)網(wǎng)等1。內(nèi)容虛擬參考主輔區(qū)域改正1.3國內(nèi)研究現(xiàn)狀為了滿足國民經(jīng)濟的需要,我國也結(jié)算精度站高高高較高加快了連續(xù)運行衛(wèi)星定位綜合服務(wù)系統(tǒng)結(jié)算穩(wěn)定數(shù)高(般較高非常高(CORS)建設(shè)的步伐。2003年,深性市率先建成了CORS,全國各個地區(qū)也兼容性高開始陸續(xù)建設(shè)了一批城市甚至省級的最少基站CORS,如圖1-3中國地殼參考站服務(wù)分布圖。已經(jīng)建成體系并投入使用的有香建設(shè)經(jīng)費港、深圳、北京、上海、武漢、昆明及率柳州、成都、重慶等城市;已建成區(qū)域22.2網(wǎng)絡(luò)RTD技術(shù)級的有北部灣(廣西)經(jīng)濟區(qū);省一級網(wǎng)絡(luò)偽距相位差分(RTD- Real time正在建設(shè)或已經(jīng)建成的系統(tǒng)有廣東省和DGPs),即實時差分GPS,是CORS提江蘇省【21。國內(nèi)不同行業(yè)也陸續(xù)建立了供的除網(wǎng)絡(luò)RTK外的另一項主要功能些專業(yè)性的衛(wèi)星定位連續(xù)運行網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)RTD和網(wǎng)絡(luò)RTK有較大區(qū)別,主要其中著名的有中國地震局牽頭建設(shè)的中體現(xiàn)以下幾個方面國地殼運動監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),交通部建設(shè)的沿1)定位精度為亞米級精度海差分站網(wǎng)系統(tǒng),信息產(chǎn)業(yè)部門建立的2)流動站設(shè)備小,不需要雙頻GPS電離層監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)及連續(xù)運行參考框架網(wǎng)接收機天線,采用手持GPS既可以工作,絡(luò),上海地區(qū)以監(jiān)測氣象參數(shù)為主的觀但是網(wǎng)絡(luò)RTK設(shè)備也有網(wǎng)絡(luò)RTD功能測網(wǎng)絡(luò)和深圳市城市連續(xù)運行參考站網(wǎng)3)定位速度快,基本不需要等待,可以進行連續(xù)動態(tài)測量2CORS相關(guān)技術(shù)由此可見,網(wǎng)絡(luò)RTD與網(wǎng)絡(luò)RTK2.1差分GPS技術(shù)作用和工作側(cè)重點不同。一般情況下差分GPS定位技術(shù)是將GPS接收機RTD不用于精密測量工作。主要用于地安置在參考站上進行觀測,根據(jù)已知參理信息調(diào)査、數(shù)據(jù)更新工作;用于地理考站的精密坐標計算出坐標、距離或相信息方位相關(guān),但是精度要求不高的工位的改正數(shù),并由參考站通過數(shù)據(jù)鏈實作,如環(huán)境調(diào)査、海岸線與海洋測量時將改正數(shù)發(fā)送給用戶接收機,從而改地址勘察等等。采用RTD工作手簿最大正其定位結(jié)果,提高定位精度【31。根據(jù)優(yōu)點是可以實現(xiàn)內(nèi)外業(yè)一體化。服務(wù)范圍不同,差分GPS根據(jù)構(gòu)成系統(tǒng)3CORS的原理及相關(guān)知識的參考站個數(shù)不同,可分為單參考站差3.1CORS的定義分GPS、具有多參考站的局域差分GPS連續(xù)運行參考站系統(tǒng)CORS是在研和廣域差分GPS。究區(qū)域范圍內(nèi),建立由若干個連續(xù)運行2.2CORS的網(wǎng)絡(luò)差分技術(shù)參考站、數(shù)據(jù)通信鏈路、數(shù)據(jù)中心和用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)是CORS系統(tǒng)的典型戶終端構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò),綜合應(yīng)用應(yīng)用,為目前GNSS高精度動態(tài)定位技GNSS定位技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)通術(shù)的一個典型代表。網(wǎng)絡(luò)RTK從最早的信和互聯(lián)網(wǎng)( LAN/WAN)技術(shù)進行實時單站載波相位差分已發(fā)展到采用多站進差分改正信息解算,實時的向不同類型行差分解算。網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的基本原理不同需求、不同層次的用戶自動的提供是利用多個參考站構(gòu)成一個參考站網(wǎng)經(jīng)過檢驗的不同類型的GPS觀測值(載然后借助廣域差分GPS和具有多個參波相位、偽距),各種改正數(shù)、狀態(tài)信息考站的局域差分GPS中的原理和方法以及其他有關(guān)GPS服務(wù)項目系統(tǒng)2),來消除或削弱各種系統(tǒng)誤差的影響,從3.2CORS原理而獲得高精度的定位結(jié)果,然后通過無CORS基本工作原理是利用GPS導線通信數(shù)據(jù)鏈路將差分改正數(shù)發(fā)送給用航定位技術(shù),在一個城市、一個地區(qū)或戶41常見的幾種網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)比較見個國家,根據(jù)需求按一定距離建設(shè)常表年連續(xù)運行的一個或若干個固定GPS表2-1網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)比較表參考站,Tab. 2-1 Net work RTK techno logy網(wǎng)絡(luò)(LANYH中國煤化工信和互聯(lián)參考站與comparison tableCNMHG數(shù)據(jù)中心組成網(wǎng)絡(luò),由數(shù)據(jù)中心從參考已知校園控制網(wǎng)點位坐標比較,計算各站采集數(shù)據(jù),利用參考站網(wǎng)絡(luò)軟件進行點中誤差如表3-1所示,平面點位中誤處理,然后向各種用戶自動的發(fā)布不同差MX為0.024m,MY為0.021m,則平類型的GPS原始數(shù)據(jù)、各種類型的RTK面點中誤差為0.022m,高程點位中誤差改正數(shù)據(jù)等。用戶只需要一臺GPS接收位MH0.020m。由于觀測環(huán)境及校園控機,進行野外作業(yè)時,即可進行mm級、制點部分有所移動等因素影響,所測結(jié)cm級、dm級、m級的、實時的,快速果平面誤差大于靈銳S86技術(shù)指標定位、事后定位或?qū)Ш蕉ㄎ?lcm+lppm,高程精度優(yōu)于2mm+lppm。3.3CORS的分類統(tǒng)計觀測條件相對較好的3個點,JL、3.3.1單基站CORS單基站CORS是只有一個連續(xù)運行H、V,3點求其水平中誤差為0.010m,高程中誤差為0.008m均在靈銳S86技站。類似于一加一或一加多的RTK,只術(shù)指標范圍內(nèi)(RTK平面精度不過基準站由一個連續(xù)運行的基站代1cm+lpm,RTK高程精度:2cm+1ppmn)替,基站同時又是一個服務(wù)器,通過軟表3-1精度統(tǒng)計表(單位m)件實時查看衛(wèi)星狀態(tài)、存儲靜態(tài)數(shù)據(jù)、Tab.3- I The accuracy of table( units m)實時向 Internet發(fā)送差分信息以及監(jiān)控點名MXMYH移動站作業(yè)情況。移動站通過GPRSICDMA網(wǎng)絡(luò)通訊和基站服務(wù)器通0.0340.0260.040訊121。JL0.0100.0100.0043.3.2多基站CORS多基站CORS:就是分布在一定區(qū)0.0200.0220.022域內(nèi)的多個單基站聯(lián)合作業(yè),基站與基0.0350.0330.015站之間的距離不超過50公里,它們都將數(shù)據(jù)發(fā)送到一個服務(wù)器。流動站作業(yè)時,0.0200.0160.018只要發(fā)送它的位置信息到服務(wù)器,系統(tǒng)0.0250.0240.009自動計算流動站與各個基站之間的距離,將距離近的基站差分數(shù)據(jù)發(fā)送給流530.0300.0070.029動站。這樣就確保了流動站在多基站0.0110.0120.008CORS覆蓋區(qū)域移動作業(yè)時,系統(tǒng)總能0.0080.0080.009夠提供距離流動站最近的基站差分數(shù)據(jù),以達到最佳的測量精度210.0280.0290.0103.3.3網(wǎng)絡(luò)CORSM0.0240.020.020網(wǎng)絡(luò)CORS技術(shù)的產(chǎn)生使得我們完全可以在一個較大的范圍內(nèi)均勻稀松的4CORS在各領(lǐng)域中的應(yīng)用與分布設(shè)參考站,利用參考站網(wǎng)絡(luò)的實時觀析測數(shù)據(jù)對覆蓋區(qū)域進行系統(tǒng)誤差建模4.1CORS應(yīng)用范圍然后對區(qū)域內(nèi)流動用戶站觀測數(shù)據(jù)的系1)基礎(chǔ)測繪:大地測量、水準測量、統(tǒng)誤差進行估計,盡可能消除系統(tǒng)誤差航空攝影測量影響,獲得厘米級實時定位結(jié)果,網(wǎng)絡(luò)2)工程建設(shè)RTK技術(shù)的精度覆蓋范圍大大增大,且3)自然災(zāi)害和地殼運動監(jiān)測精度分布均勻)氣象預(yù)報3.4CORS系統(tǒng)精度測試5)地理信息數(shù)據(jù)采集2009年5月5月22日9時25分至6)現(xiàn)代交通導航定位和監(jiān)控當日下午16時15分,2009年6月4日7)多元化服務(wù)上午10時06分至11時46分利用學校4.2具體應(yīng)用與分析單站CORS系統(tǒng),采用S86接收機對校4.2.1北部灣經(jīng)濟區(qū)CORS系統(tǒng)應(yīng)用園GPS控制點進行精度測試每個點反北部灣經(jīng)濟區(qū)CORS系統(tǒng),是自治復(fù)測量4次。區(qū)測繪局為配合北部灣(廣西)經(jīng)濟區(qū)測試過程中,我校單站CORS系統(tǒng)開放開發(fā)但守飾的白治反重大基礎(chǔ)較為穩(wěn)定,正常情況下,浮點解情況較測繪服務(wù)中國煤化工GPS參考少。取4組數(shù)據(jù)的平均值,統(tǒng)計結(jié)果與站構(gòu)成,CNMHG、北海、欽州、防城四個城市及其周邊地區(qū)。其且主要通信手段連接安裝簡便。中,一期工程在南寧及周邊建5個參考4)數(shù)據(jù)質(zhì)量有保證。系統(tǒng)有數(shù)據(jù)監(jiān)站,二期工程將在北海、欽州、防城港控報警機制,提示用戶合理選擇有效作三市建8個參考站。系統(tǒng)內(nèi)的13個GPS業(yè)時段參考站24小時持續(xù)進行GPS觀測和數(shù)5)節(jié)省資源據(jù)存儲,通過通訊網(wǎng)絡(luò)將衛(wèi)星數(shù)據(jù)實時6)作業(yè)精度有保證。使用固定基站傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心進行實時數(shù)據(jù)處理,生可以避免臨時基站選站不當而引起的起成各種格式的GPS差分改正信息數(shù)據(jù),算偏差再通過無線網(wǎng)絡(luò)將GPS差分改正信息7)分工明確。用戶可以把精力更多數(shù)據(jù)發(fā)播給授權(quán)用戶進行各種形式的地投入到專業(yè)應(yīng)用中,而空間信息可以GPS定位由專業(yè)的技術(shù)隊伍來管理。系統(tǒng)建成后將廣泛應(yīng)用于地理信息8)節(jié)省頻率資源。數(shù)據(jù)采集、控制測量、區(qū)域國土資源動9)一網(wǎng)多用。市政建設(shè)、交通管理態(tài)監(jiān)測、城市基礎(chǔ)測繪、工程測量、城氣象預(yù)報、地震及地面沉降、農(nóng)業(yè)和林市規(guī)劃、市政建設(shè)、交通管理、地震及業(yè)資源環(huán)境管理等,服務(wù)于“電子政務(wù)地面沉降災(zāi)害監(jiān)測和氣象預(yù)報等領(lǐng)域并對決策提供支持北部灣經(jīng)濟區(qū)CORS系統(tǒng)建成后,廣西5結(jié)論與展望將成為擁有省一級連續(xù)運行衛(wèi)星導航定本文首先了解并探究了連續(xù)運行參位綜合服務(wù)系統(tǒng)的少數(shù)省(區(qū))之一51考站綜合服務(wù)系統(tǒng)(CORS)在國內(nèi)外的4.2.2數(shù)字泰山風景區(qū)CORS系統(tǒng)的應(yīng)用作為數(shù)字泰山風景區(qū)的重要組成部發(fā)展現(xiàn)狀,后又對CORS相關(guān)技術(shù)及原理加以介紹,并對我校單站CORS系統(tǒng)分一泰山風景區(qū)CORS系統(tǒng),是由4個進行精度測試,積累實踐經(jīng)驗,后例舉GPS基準站組成,系統(tǒng)主要通過因特網(wǎng)了coRS系統(tǒng)在各領(lǐng)域的應(yīng)用及分析和無線通信網(wǎng)絡(luò)向系統(tǒng)覆蓋的服務(wù)區(qū)內(nèi)最后對CORS進行總結(jié)用戶提供基準站坐標和基準站GPS觀1)CORS的優(yōu)點:網(wǎng)絡(luò)化;精度高測數(shù)據(jù),用戶通過因特網(wǎng)下載CORS若快速定位服務(wù);可靠性高;自動化和智干基準站數(shù)據(jù)進行事后精密定位,也可以接收數(shù)據(jù)播發(fā)站對載波相位觀測數(shù)據(jù)能化;基準統(tǒng)一;多元化服務(wù)2)CORS存在的問題:應(yīng)用范圍窄進行實時精密定位。利用GPS全球衛(wèi)星應(yīng)用形式單一;沒有正規(guī)經(jīng)營模式,商定位系統(tǒng),通過信號的聯(lián)網(wǎng)處理,可為業(yè)化差;硬件兼容性差,市場普及度低。泰山風景區(qū)空間地理信息建設(shè)提供不同3)發(fā)展趨勢精度的三維定位和時間信息,以服務(wù)于隨著我國區(qū)域性城市CORS系統(tǒng)的泰山景區(qū)森林病蟲害監(jiān)測、森林防火監(jiān)良好發(fā)展,跨區(qū)域的大型CORS系統(tǒng)也測指揮、移動GPS巡檢、車輛及客流智在不斷建設(shè)中逐步成型,例如目前正在能監(jiān)控和綜合調(diào)度、景點GPS語音智能建設(shè)中的中國地殼運動監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),除了講解等系統(tǒng),實現(xiàn)風景區(qū)管理從粗放轉(zhuǎn)完成地震預(yù)測預(yù)報外,還要進行大地的向精準、從靜態(tài)轉(zhuǎn)向動態(tài)、從分散轉(zhuǎn)向綜合轉(zhuǎn)化。以多種衛(wèi)星定位技術(shù)為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)化測量工作,這種大型CORS系統(tǒng)發(fā)展GPS連續(xù)運行跟蹤站,建立網(wǎng)絡(luò)化的控制區(qū)域不但包括城市,還包括了大山區(qū)、高原地帶,而要在這樣廣闊的空間定位動態(tài)服務(wù)體系,促進泰山雙遺區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)CORS的應(yīng)用,一套成本低產(chǎn)保護水平的提高,以信息化手段發(fā)掘信號覆蓋范圍廣的通訊系統(tǒng)不可缺少泰山文化和自然風光的豐富內(nèi)涵,促進可見,一個CORS建設(shè)的熱潮已經(jīng)掀起!泰山旅游業(yè)的發(fā)展【61參考文獻4.3CORS系統(tǒng)應(yīng)用特點[1]王軍見GPS連續(xù)運行參考站網(wǎng)淺探卩.科學通過對實際應(yīng)用分析,總結(jié)出技術(shù)與工程,2007,7(11)CORS應(yīng)用具有以下明顯特點和優(yōu)勢[2]黃俊華,陳文森連續(xù)運行衛(wèi)星定位綜合服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用[M].第1版北京:科學出版社)覆蓋范圍廣2)可用性高。系統(tǒng)可以做到365]吳俐民等.昆明市連續(xù)運行GPS參考站系統(tǒng)的建天24h不間斷提供服務(wù)。設(shè)及應(yīng)用[J].城市勘測.2005(5):8-10.[4]宋克忠學力,網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的工作原3)應(yīng)用便利。用戶只需要準備終端,理[J].海中國煤化工不需要考慮差分以及差分站的質(zhì)量,而51劉字明,北S系統(tǒng)應(yīng)用CNMHG[6]高偉,李本玉.數(shù)字泰山風景區(qū)CORS系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用[J].礦山測量.2008,3(33):44-47中國煤化工CNMHG