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连续运行参考站系统(CORS)浅探 连续运行参考站系统(CORS)浅探由于传统的RTK技术须要有测区附的限制点的点位数据.针对当前工程须要架设基准站.以及考虑到初使化时间,改正模型等各方面的因素,CORS系统的建立对于大中城市的根底测绘来说是管用且经济的.连续运行参考站系统可以定义为一个或假设干个固定的、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供应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效劳工程的系统CORS系统的理论源于上世纪八十年头中期，加拿大提出的 “ 主动限制系统(Active Control System)”.该理论认为,GPS主要误差源来自于卫星星历.D .E .Wells等人提出利用一批永久性参考站点,为用户供应高精度的预报星历以提高测量精度.之后基准站点(fiducial points)的概念的提出,使这一理论的管用化推动了很多.它的主要理论根底即在同一批测量的GPS点中选出一些点位牢靠，对整个测区具有限制意义的测站，采纳较长时间的连续跟踪观测，通过这些站点组成的网络解算，获得覆盖该地区和该时间段的“局域精细星历”及其他改正参数，用于测区内其它基线观测值的精细解算。

当时实时GPS测量技术尚处于可行性探讨阶段，基准站点概念主要不是为了解决实时GPS测量的，而是为了提高静态基线的解算精度11015年瑞典与丹麦之间奥雷桑特海峡跨海工程中leica提出的台站网设计思想得到了工程方的认可.从而使台站网测量技术首次得到应用. 随后德国两位博士发表了关于虚拟参考站网的论文和案例，瑞士徕卡公司的探究人员在这些成果的根底上也提出了主辅站技术，并受国际组织的托付着手主持制定有关台站网的国际标准目前应用较广的台站网技术有VRS,FKP和LEICA的MAC技术.与常规RTK不同，VRS网络中，各固定参考站不干脆向移动用户发送任何改正信息，而是将全部的原始数据通过数据通讯线发给限制中心同时，移动用户在工作前，先通过GSM的短信息功能向限制中心发送一个概略坐标，限制中心收到这个位置信息后，依据用户位置，由计算机自动选择最正确的一组固定基准站，依据这些站发来的信息，整体的改正 GPS的轨道误差，电离层，对流层和大气折射引起的误差，将高精度的差分信号发给移动站这个差分信号的效果相当于在移动站旁边，生成一个虚拟的参考基站，从而解决了 RTK作业距离上的限制问题，并保证了用户的精度。

其实VRS技术就是利用各基准站的座标和实时观测数据解算该区域实时误差模型,然后对用必须的数学模型和流淌站概略坐标,模拟出一个接近流淌站的虚拟参考站的观测数据,然后建立观测方程解算,虚拟参考站到流淌站间这一超短基线.虚拟参考站极有可能就是运用的概略坐标,这样的话,由于单点定位的精度,虚拟参考站到流淌站的距离一般为几米到几十米之间,假如将流淌站发送给处理中心的观测值进展双差处理后建立虚拟参考站的话,这一基线长度可能只有数米.对于接近的点,应当可以只设一个虚拟参考站.就我个人看来,应当是开一次机,用户和数据中心通讯初使化一次,确定一个虚拟参考站.GPS 区域改正数法FKP 是指利用GPS 基准站观测数据(相位观测值和伪距观测值等) 及基准站确定坐标等信息,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,从而消退各种与时间和空间有关的误差,获得高精度的定位结果就我理解,FKP和VRS唯一的不同就是最终在定位方法上的不同,一个是利用虚拟观测值和流淌站观测值做单基线解算,一个是利用改正后的观测值做单点定位解或参加各基准站做多基线解〔后者的可能性更大〕,其实VRS在确定虚拟参考站的观测数据时就是一个FKP定位的反解.这种方法相对简洁明白,而且免去了我对虚拟参考站误差源不完全是否会导致基线解算错误,进而引入更大的误差的疑心.虚拟参考站(VRS)具有的优势是：它允许效劳器应用整个网络的信息来计算电离层和对流层的困难模型，而相反，FKP在对电离层残差影响的模型化方面实力有限，它用于修正的模型特别简洁(大多数状况下仅采纳了线性内插，如SAPOS 中)，在FKP中，流淌站仅能获得两个站的数据来计算大气模型。

采纳RTCM委员会正探讨的播送格式时，流淌站将可以获得许多站的数据，但是仍旧很有限，全部的计算都落在了流淌站处理器上在VRS定位中要求具有双向通讯链，而播送模式却不须要双向通讯链但是，采纳诸如GSM 和PRS的双向通讯链是完全可行的，因为蜂窝的网络比拟完善，而且能够传送流淌站接收机所发送(如警告)和接收〔如位置特征码〕的信息采纳 GSM 和GPRS时，效劳的付费方式业也比播送方案简单得多VRS的另一个优势是消退了对流层误差，因为正如我们上面所显示的那样，在整个VRS生产步骤中对流层模型是相同的而在 FKP模式中，那么存在着效劳器和流淌站所用对流层模型不相同的危急 VRS值得争辩的一个劣势是：它在支持流淌站进展动态应用方面有局限性，特殊是在大型网络内在运动中进展拨号效劳时段内因为在VRS中，修正信息是在拨号时对初始的流淌站位置进展优化而得到的 ，假如流淌站在拨号后位置已经移动了，那么这种修正对流淌站的新位置不必须适宜虽然这种效果仅影响长距离运动的流淌站 (几公里)，但通过采纳附加的信息，流淌站也能在这种状况下工作天宝的GPSNet™效劳器VRS 方案就为此供应了特地设计的RTCM电文59附加信息 (FKPs) 。

电文59是公众确定的一种信息，它对VRS流淌站位置的FKP进展了优化 ，并且是由网络定位而导出的FKP因而，假如流淌站能从GPSNet™接收VRS数据流，那么它将具有这两者的优势，它就可以接收已经对供应的初始流淌站位置进展了优化的数据流此外，随着流淌站运动的延长，它能通过初始位置四周的线性FKP模型来不断修正局部的影响各种虚拟参考站系统在理论上具有明显的优势系统在DGPS、准实时定位及事后差分处理的效劳半径上与单参考站没有任何差异，但是在RTK作业半径方面应当可以得到较大距离的延长只要无线电通信或其它数据传输手段能够保证，那么RTK的作业半径也有可能到达30公里以上，将来的潜力甚至可以更大虚拟参考站系统的另一个显著优点就是它的成果的牢靠性、信号可利用性和精度水平在系统的有效覆盖范围内大致匀称，同离开最近参考站的距离没有明显的相关性在虚拟参考站领域内的最新进展就是徕卡公司于2002／2003期间提出的主辅站技术，又称改良的FKP技术，它克制了原始的VRS及FKP技术许多固有的缺陷，有关国际标准正在探究制定之中，不久将来会接连推广运用虚拟参考站系统的不利之处在于：⑴目前由于各种方法都不是非常成熟，技术上还没有统一的国际标准，非标准化带来一系列兼容性问题。

⑵同时整体解法从事RTK作业须要额外的外部装置，给外业人员增加必须的负担，给系统的稳定性造成必须的隐患；插值解法那么因模型完善性较差，且须要双向通信，经常无法实现RTK作业⑶系统的首期投入较大，须要较多的启动资金，明显超出我国绝大多数中小城市和一般省市自治区主管业务部门的承受实力它至少须要建立三个以上台站构成一个网络，才能遵照虚拟参考站理论开展模型计算工作⑷误差模型的生成还存在很多问题，在电离层和对流层剧烈活动条件下出现的大误差仍旧是一个影响实际运用的大问题由于采纳的模型不正确，实时获得的流淌站点位成果根本无法确定其实际牢靠性程度，贸然运用那么存在较大的风险[5]任何一个台站故障都有可能导致整个系统的瘫痪；任何一个台站的某一个卫星的信噪比欠佳，都有可能削减卫星模型改正数的数量，导致RTK无法正常进展[6]覆盖一个数万平方公里的大城市，至少须要一次建立十来个甚至更多台站，不但投资数额惊人，而且日常管理与维持费用也非常可观，所以在国内外除一些小型试验网外，还很难找到几个大型综合性台站网胜利运行的案例 单参考站网的优势就在于：⑴首期投入较少只要人民币150-200万左右的投资即可初步满意一个大中城市广阔用户不同层次空间信息技术效劳的须要：台站所在城中心及近郊区、城市进出口主要交通沿线，以及各设站点区县城镇城乡地区都可以进展快速厘米级实时定位，城市其他地方均可进展厘米级准实时定位或获得其它各种快速定位技术效劳。

⑵随时可以升级和扩展除了单参考站系统可以随时增加新的台站，加大实时RTK作业的覆盖区外，一旦虚拟参考站系统有了国际标准，只要进展系统软件的升级，花费不大的投资，单参考站系统即可轻松地纳入虚拟参考站网系统⑶系统敏捷、平安、牢靠、稳定，即使在前几年太阳活动的顶峰期内，由于徕卡GPS接收机机内实时处理模型存在多种选择，在适当缩短作业半径的条件下，仍可保证上述技术指标的实现，目前徕卡的RTK作业半径已经扩大到30公里以上，利用GSM进展50－80公里左右RTK测试胜利案例已经屡见不鲜⑷不须要任何额外的装置，不须要报告流淌站点位的双向数据通信设备，流淌站进展自主被动定位，不会暴露流淌站的目标位置，可以满意军事等特别部门的精细定位要求[5]施工周期短单参考站网技术经过多年实践说明它是一种比拟成熟的技术，从方案落实起先选购设备，安装调试，到验收运作不超过6个月，基于虚拟参考站理论的其它方案存在很多不确定的因素，增加了系统的投资风险依据以上简洁的比照，我们可以得出如下根本结论：在当前技术水平和市场可供产品条件下，我国各省、市、自治区及城市开展GPS参考站网建立，从躲避系统风险、提高投资效益角度启程，选择单参考站网系统是比拟符合中国国情的一个优选方案。

衡量台站网性能的技术指标(1) 有效效劳范围分别给出在指定设备配置条件下，不同作业模式用户的可利用系统效劳的水平一般应当就RTK、准实时GPS测量、RT-DGPS、后处理静态或动态定位等作业模式分别给出相应的效劳半径和覆盖面积不同的配置将产生极大的性能指标差异 (2) 可利用性(availability)在有效效劳范围内，并正常取得卫星信号状况下，能够取得台站的效劳信息并获得定位解的概率系统设计与建立部门应当尽量使此项指标保持在85％以上的水平3) 牢靠性(reliability)在获得定位解的条件下，符合精度指标的与采纳的观测样本总数的比值台站网的设计和施工部门都应当力争将此项指标维持在95％以上，也就是说定位成果抽样检查的淘汰率应当小于5％4) 精度(accuracy)给出不同距离条件下不同模式定位成果的误差范围5) 效率(efficiency)是指在不同距离上不同作业模式获得牢靠定位成果所须要的最少时间、平安时间、保守时间6) 系统的平均无故障时间、完备性监测功能(integration monitoring)、容错性以及系统的智能化、自动化、信息化水平7) 其他指标如可供运用的通信手段、同步效劳用户的数量、兼容性、系统建立与维护的本钱等等。

连续运行参考站系统在理论上点位精度可以到达２～３个厘米，我们看到trimble在北京的测试中已经到达这个标准，但是我在武汉的同学说他们在武汉市ＣＯＲＳ试运行期间所测量的点，一般点位精度为５ＣＭ，这可能和原有资料以及投影参数有关．但是利用ＣＯＲＳ系统作图根限制是足以满意要求的．至于高程方面，那么须要建立当地高精度似大地水准面，这方面的内容请参看李建成教师关于厘米级似大地水准面的著作． 连续运行参考站系统〔CORS〕的建立现状连续运行参考站系统能够全年365天，每天24小时连绵不断地运行，全面取代常规大地测量限制网用户只需一台GNSS接收机即可进展毫米级、厘米级、分米级、米级的实时、准实时的快速定位、事后定位全天候地支持各种类型的GNSS测量、定位、变形监测和放样作业可满意覆盖区。