CORS原理及应用
老师:方源敏 测绘工程 201370100
摘要:随着全球卫星导航定位系统(GNSS)应用的普及,CORS作为其重要的基础设施,赁借其灵活、高效、高精度的定位服务,逐渐为人们所重视。这几年,一种新的动态GPS技术——连续运行卫星定位系统(CORS),在各地陆续建立,它具有操作简便、成本低、精度高、实时性强、覆盖率广等优点,特别是CORS系统内网络RTK测量功能的实现改变了传统测量作业模式,较大地提高了测绘工作的效率,在城市测绘中得到越来越多的应用,正逐步取代传统单基站 RTK 技术。本文简要阐述了CORS系统的组成、技术特点及基本工作原理,为各类用户提供应用参考。
关键字:CORS;定位;RTK;原理;应用
CORS principles and application
Abstract:With the popularity of the global satellite navigation system (GNSS) applications, CORS as its critical infrastructure, Dian by its flexible, efficient, high-precision positioning services, gradually paid more attention to. In recent years, a new dynamic GPS technology - continuous operation of satellite positioning system (CORS), in the country have created, it is a simple, low cost, high precision, real-time, wide coverage, etc., especially CORS network RTK system to achieve the measurement function has changed the traditional measurement mode of operation, greatly improving the efficiency of surveying and mapping work, get more and more applications in urban mapping, and is gradually replacing the traditional single-base RTK technology. This article briefly describes the composition, technical characteristics and basic principle of CORS system to provide a reference for the application of various types of users.
Key word:CORS;positioning;principle;application
0 引言
随着全球卫星定位系统(GPS)技术的快速发展,特别是近几年,实时动态差分型GPS- RTK(Real Time Kinematic)技术已完全成熟,大大提高了测绘成果的精度、实用性和高效性,但RTK也存在其自身的使用限制:用于单基站作业模式,每次测量都要重复的架设基站求取参数,而且测量的精度和可靠性也会随着作业半径的增大而降低。为了克服GPS-RTK技术上的缺陷,这几年,一种新的动态GPS技术——连续运行卫星定位系统(CORS),在各地陆续建立,它具有操作简便、成本低、精度高、实时性强、覆盖率广等优点,特别是CORS系统内网络RTK测量功能的实现改变了传统测量作业模式,较大地提高了测绘工作的效率,在城市测绘中得到越来越多的应用,正逐步取代传统单基站RTK技术。
1 CORS概述及原理
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 系统主要由基准站网,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 5 个部分组成,各基准站与数据处理中心间通过数据传输系统连接成一体,形成专用网络。 a)基准站网:基准站网由控制区域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,同时提供系统完善的监测服务。
b)数据处理中心:数据处理中心是CORS系统的核心单元,也是高精度定位得以实现的关键,主要设备包括网络设备,服务器、计算机,不间断电源等构成的内部局域网和系统软件等,它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。
c)数据传输系统:各基准站数据通过通讯专线传输至数据处理中心,该系统包括数据传输硬件设备及软件控制模块。
d)定位导航数据播发系统: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\可分为静态数据服务单元和动态数据服务单元两部分,静态数据服务功能通过网站以http,ftp等方式向用户提供数据交换和在线计算;动态数据服务功能依靠无线通信方式(GSM、CDMA、GPRS、RDS 等)实现。
e)用户应用系统:用户部分就是用户的接收机和无线通讯的调制解调器,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,接收机通过无线网络将自己的初始位置发给控制中心,并接收中心的差分信号,生成位置信息。
CORS技术在用途上可以分成单基站CORS、多基站CORS和网络CORS。
1.1 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)