城市CORS系统检测及定位精度的可靠性研究

摘要：当前我国的科技手段逐渐的发展，城市对于连续运行参考站系统建设的需求也在逐步提升。 本文主要分析了城市CORS系统检测以及定位精度可靠性。

关键词：城市CORS系统检测；定位精度；可靠性

中图分类号：P288文献标识码： A

引言

随着全球卫星定位（GPS）技术的飞速进步与应用范围的普及，RTK快速定位技术在城市测量中已经起到越来越重要的作用。并且由于GPS技术越来越成熟，利用多基站网络RTK技术建立起来的连续运行卫星定位服务综合系统（Continuous Operational Reference System,缩写为CORS）已经成为城市GPS应用的发展热点之一，城市CORS系统广泛的应用，基于先进的无线数字通讯技术、合理的数据处理方法大大提高了CORS系统的控制点位精度，为CORS的发展提供了广阔的应用前景。

1、 城市CORS系统基本工作原理

1.1、城市 CORS 系统基本构成

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。城市CORS 系统一般由基准站网络系统、通信网络系统、数据处理中心、用户应用系统等组成。城市CORS 建设项目包括基准站的建立、数据中心的建立、通信系统的建立、坐标联测等重要环节。

1.2、城市 CORS 系统工作原理

城市 CORS 系统的工作原理可以概括为: 在区域内均匀布设多个永久性的连续运行GPS参考站，构成一个参考站网，各参考站按设定的采样率连续观测，通过数据通信系统实时地将观测数据传输给系统控制中心，系统控制中心首先对各个站的数据进行预处理和质量分析，然后对整个数据进行统一解算，实时估算出网内的各种系统误差改正项( 电离层、对流层、卫星轨道误差) 获得本区域的误差改正模型。然后向用户实时发送GPS 改正数据，用户只需要一台GPS接收机，便可实时或事后得到高精度的可靠的定位结果。

2、CORS的分类

CORS技术在用途上可以分成单基站CORS、多基站CORS和网络CORS三种形式，这三种形式各有不同的特点。

2.1、单基站CORS

所谓的单基站就是连续运行站只有一个。类似于一个和多个RTK相加，基准站被连续运行的基站所代替，基站又作为服务器，经过相关的软件对卫星的状态进行实时的检测，将储存的静态数据进行实时的传输差分信息。

2.2、多基站CORS

在一个区域内有多个连续运行基站的存在，一个个单基站组成了多基站系统，一个单基站对应一个单基站系统，通过基站数据的采集由计算机软件计算基站和流动站之间的相对距离。流动站就能接受到距离近的基站发出的差分。

2.3、网络CORS

通过专业的软件，对区域内的基站的坐标进行准确的定位，通过坐标对观测的数据进行误差改正，尽可能消除区域内流动站观测数据的系统误差，获得高精度的实时定位结果。

3、城市CORS系统检测方式及流程

主要检测内容根据城市CORS 系统的基本构成、功能、主要技术指标要求，确定其主要检测内容为以下2个方面:

2.1、基准网可靠性、正确性检测，基准站网选点、埋石、观测、数据处理检查，基准站网与IGS国际永久跟踪站的联测检查; 检验坐标转换参数的兼容性和一致性检查; 平面联测检测， 高程联测检测。

2.2、系统的精度测试

外符合精度检测，系统的内符合精度检测，后处理静态测试，系统的空间可用性测。

3、CORS定位精度可靠性概述

CORS建设完成的最后一个环节是整个系统进行性能测试，以评定系统建设成果是否到达设计要求。系统性能测试至关重要，它关系到将来CORS运行是否稳定可靠，在实际应用中能否提供精确、实时、可靠的定位信息，能否充分发挥其在城乡建设中的重大作用。一个建成的CORS是否能够提供连续、动态和高精度的空间定位服务，是否满足多类用户实时定位以及事后数据处理高精度定位应用需求，很大程度上取决于系统的定位精度。系统定位精度测试包括CORS实时定位精度和事后静态处理精度测试。RTK实时定位测量精度反映的是用户在真实作业条件下，通过系统播发的误差改正信息，可以得到实时定位服务的精度。

3.1、静态已知点检测方法

该方法是当前，GPS定位精度检测中最常用也是最易实现的方法。一般在C0RS系统定位覆盖区域内选择国家级或省市级的高等级且已知精确坐标点作为的检测点，将用户接收机架设在每个检测点位上，每个检测点上观察(多个时段，每个观测时段的观测时间为(30min、lh、2h等)，并记录观测值。然后对实时定位结果进行统计分析，得到在检测点实时定位的内、外符合精度。内符合精度是单次观测值均方根误差，可以反映定位结果的收敛情况。

3.2、与后处理结果比较的检测方法

该检测方法的工作模式是先在检测点上，用GPS测出其实时定位坐标，并记录好，然后把在这些点上通过事后处理得到的坐标作为己知值，接着把这两类坐标值求差，对差值进行比较，最后统计分析CORS系统实时动态的定位精度。此方法弥补了静态已知点检查法在CORS的某些区域没有已知点的情况下的不足。此外，GPS定位数据后处理有着比实时动态定位更加有利的条件，如不用考虑通信误码和数据丢失的问题，甚至还可以利用整个动态过程的数据，所以其数据处理结果的可靠性比较高等优点。

3.3、反算基线长法

此方法的工作模式是:在距离很近且通视的两个点，先用GPS测出在CORS系统内的动态实时三维坐标，然后根据坐标求出这两个点之间的基线长度，接着用测距精度很高的全站仪或者测距仪测出两个点之间的长度，最后比较这两个长度的偏差，统计他们之间的偏差来反映系统的定位精度。

3.4、动态规则几何轨迹检测法

这个方法的工作模式是将接收机沿着规则的几何轨迹(如CORS系统区域内GPS检定场的直线，方形，圆形)运动，并同时进行动态实时测量，最后得到接收机运动的实测轨迹(其实是一些有规律的散点)，然后把实测轨迹和真实轨迹进行比较，最后统计分析CORS系统的定位精度。为了增加动态规则几何轨迹检测法的可靠性:可在检测前，在这些规则的几何轨迹中，布设几个固定且坐标精确已知的点；在检测时，当接收机运动到这些点时，让它在这些点上多测几个时段。这种检测法有点类似静态检测法但又有其独特之处。这种检测方法方便灵活，很容易实现，很适合做陆地上的动态测试。

4、结语

CORS系统布设和运行的精度确认后，内外网的精度基本上不存在差别，对于流动基点能进行准确的定位，在地形的测量和土地调查数据的更新上有着广泛的应用。随着城乡一体化建设进度的加快，CORS系统已经成为测绘工作中一项很重要的工作，它将先进的卫星定位技术、通信技术和地理信息技术进行了很好的结合，实现了三位一体化的操作，为用户提供了详细的动态的定位技术，为城市的地形测量和土地的调查提供了保障。

参考文献：

[1]陈诗文,余银普.城市CORS系统及其质量检测探讨[J].测绘标准化,2009,01:21-25.

[2]吴伟,任超,唐诗华,曹洪振.CORS系统在二调中的可靠性研究[J].测绘信息与工程,2011,04:12-14.

[3]郭思彤,刘晖,田宗彪.城市CORS质量测试的研究与分析[J].测绘信息与工程,2011,04:15-18.