cors站-原理!

来源:网络文章

摘要: 连续运行卫星定位服务系统(Continuous Operational Reference System,简称CORS系统)是现代GPS的发展热点之一。

1.CORS的概念

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连续运行卫星定位服务系统(Continuous Operational Reference System,简称CORS系统)是现代GPS的发展热点之一。CORS系统将网络化概念引入到了大地测量应用中,该系统的建立不仅为测绘行业带来深刻的变革,而且也将为现代网络社会中的空间信息服务带来新的思维和模式。

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连续运行参考站系统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。

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由于传统的RTK技术需要有测区附的控制点的点位数据.针对当前项目需要架设基准站.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基础测绘来说是实用且经济的.

2.CORS的分类

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单基站系统,就是只有一个连续运行站。类似于一加一的RTK,只不过基准站由一个连续运行的基准站代替,基准站上有一个控制软件实时监控卫星的状态,存储和发送相关数据。

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多基站系统:分布在一定区域内的多台连续观测站,每一个观测站都是一个单基站,同时每一个单基站还有一个中央控制计算机控制。目前国产品牌中只有南方拥有这套软件。

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最初的网络RTK是利用分布较为均匀的连续运行参考站(CORS)进行单站控制,用户站从一个参考站的有效精度范围进入另一个参考站的精度范围,严格意义上讲是多参考站常规RTK,如果要使基线精度优于3厘米,需要在一个区域内密集的布设参考站,站间距离应小于30km。精度随着基线的增长而衰减,且分布不均匀,如果要求按一定精度覆盖整个区域,需要架设较多的参考站。

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多参考站常规RTK模式虽然在一个较大范围内满足了精度要求,但需要的投资也是巨大的,我们完全可以在一个较大的范围内均匀稀松的布设参考站,利用参考站网络的实时观测数据对覆盖区域进行系统误差建模,然后对区域内流动用户站观测数据的系统误差进行估计,尽可能消除系统误差影响,获得厘米级实时定位结果,网络RTK技术的精度覆盖范围大大增大,且精度分布均匀。

3.CORS技术算法分类

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CORS技术目前在技术算法上分成VRS、FTK、主辅站技术,其中的优略各个厂家说法不一。天宝和南方CORS方案是VRS,徕卡是主辅,拓扑康号称可以在三个技术中任意切换。

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国内厂家都没有此技术。这几个技术具体的优略是由一套中央控制器软件来表现的,就是说表现在产品上就是一套软件。南方研究出的这套软件叫VENUS,采用的VRS算法。已经在成都CORS上成功运行了两年,其他厂家还没有软件。

4. 虚拟参考站(VRS)的原理与优势

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与常规RTK不同,VRS网络中,各固定参考站不直接向移动用户发送任何改正信息,而是将所有的原始数据通过数据通讯线发给控制中心。同时,移动用户在工作前,先通过GSM的短信息功能向控制中心发送一个概略坐标,控制中心收到这个位置信息后,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。

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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,然后对用一定的数学模型和流动站概略坐标,模拟出一个临近流动站的虚拟参考站的观测数据,然后建立观测方程解算,虚拟参考站到流动站间这一超短基线.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,虚拟参考站到流动站的距离一般为几米到几十米之间,如果将流动站发送给处理中心的观测值进行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.

对于临近的点,应该可以只设一个虚拟参考站.就我个人看来,应该是开一次机,用户和数据中心通讯初使化一次,确定一个虚拟参考站.

VRS原理图

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虚拟参考站(VRS)具有的优势是:它允许服务器应用整个网络的信息来计算电离层和对流层的复杂模型,而相反,FKP在对电离层残差影响的模型化方面能力有限,它用于修正的模型非常简单(大多数情况下仅采用了线性内插,如SAPOS 中),在FKP中,流动站仅能获取两个站的数据来计算大气模型。

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VRS的另一个优势是消除了对流层误差,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一致的。而在 FKP模式中,则存在着服务器和流动站所用对流层模型不一致的危险 。

虚拟参考站系统的另一个显著优点就是它的成果的可靠性、信号可利用性和精度水平在系统的有效覆盖范围内大致均匀,同离开最近参考站的距离没有明显的相关性。

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