CORS测量系统介绍及未来应用展望

摘要：RTK（real-time-kinematic）技术是一种将 GPS 与数传技术相结合，实时解算进行数据处理，在 1-2秒的时间里得到高精度位置信息的技术。CORS(Continuous Operation Reference Stations )与传统的RTK技术相比有着自己独特的优点。

关键词：RTK技术 CORS技术 工作原理 市场分析

Abstract: RTK (real-time-kinematic) technology is a kind of GPS and digital technologies, the solution for real-time data processing, in 1-2 seconds of time get high precision of the location information technology. CORS (Continuous Operation Reference Stations) compared with the traditional RTK technology has its unique advantages.

Keywords: RTK technology CORS technology principle market analysis

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

RTK技术、CORS技术介绍：

RTK（real-time-kinematic）技术是 GPS 实时载波相位差分的简称。这是一种将 GPS 与数传技术相结合，实时解算进行数据处理，在 1-2秒的时间里得到高精度位置信息的技术。自90 年代初，由 Trimble 公司率先开发的这项技术一经问世，极大的拓展了 GPS 的使用空间，使 GPS 只能做控制测量的局面中摆脱出来，而开始广泛运用于工程测量。直到今天，如果没有 VRS的出现，RTK技术仍代表着高精度 GPS 的最高水平。

CORS(Continuous Operation Reference Stations )即连续运行参考站系统，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。

传统RTK工作示意图： CORS系统RTK工作示意图：

CORS的分类：

1.技术算法分类 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。国内的中海达公司也开发出自主产权的VRS技术。在CORS建站初期，天宝光这套软件就卖100万左右，徕卡有时在竞争中甚至可以软件赠送，而且从报价上也只有天宝的一半，从这一点实际就可以看出技术的优略。从我们自己实际的测试中也明显感觉到这种优略。2.用途分类 CORS技术在用途上可以分成单基站系统、多基站系统。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。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。

传统RTK技术与CORS技术的比较：1、外业工作更轻松便捷传统的RTK技术中，外出作业必须架设基准站，除携带移动站设备外，仍需携带基准站及供基准站使用的电瓶、发射电缆、角架等诸多设备。而使用CORS系统后，外出作业只需携带移动站设备即可，使得外出作业从繁重的设备中解脱出来。 2、增加了有效的作业范围传统的RTK技术中，采用数传电台做为差分信号的载体，受无线电技术的束缚，作业的距离有限，在理想环境下有效作用距离也只能达到10至20公里。随着RTK技术的成熟，OEM主板解算模型所能达到的作用距离已超过40公里，无线电台的瓶颈日益突现。 CORS系统摆脱了无线电技术的束缚，采用因特网、GPRS和CDMA做为差分信号传输的载体，借用成熟的网络和移动通讯技术，使差分信号的传输再也无距离的限制，充分发挥出RTK技术的效能。3、降低了系统误差，改善了初始化速度传统的RTK技术中，基准站的架设含有潜在的粗差，同时随着距离的增加，差分信号的质量将会下降，造成移动站初始化时间增加、精度下降。而在CORS系统中，有效地避免了基准站粗差的产生，成熟的移动通讯技术也保证了差分信号的质量，保障了移动站的初始化速度。 4、解决了重复的参数求取传统的RTK技术中，每次外出作业时必须求取转换参数，以使GPS坐标能与当地坐标系统相符。使用CORS系统后，若有三个以上均匀覆盖整个作业区域的精确当地坐标，可以求取七参数，移动站外出套用七参数即可直接进行作业；若无均匀覆盖整个作业区域的精确当地坐标，也可将作业区域分为若干小区域，分区域求取四参数，移动站外出分别套用四参数也可直接进行作业。

5、提供了数据完整性监控 传统的RTK技术中，无法对移动站进行实时监控。 而在CORS系统中，服务器可实时监控移动站状态，并可保存移动站实时返回的信息，保证了RTK数据的完整性。

VRS系统组成及工作原理：

VRS的出现，得益于现在高科技的发展。实际上，VRS系统已不仅仅 GPS 的产品，而是集 internet技术，无线通讯技术，计算机网络管理和 GPS 定位技术一身的系统。 VRS系统包括 3 个部分：控制中心，固定站和用户部分。1．控制中心（Control center） 整个系统的核心。它即是通讯控制中心，也是数据处理中心。它通过通讯线（光缆、ISDN、电话线）与所有的固定参考站通讯；通过无线网络（GSM、CDMA、GPRS..）与移动用户通讯。由计算机实时系统控制整个系统的运行。 2．固定站固定参考站是固定的 GPS 接收系统，分布在整个网络中，一个 VRS 网络可包括无数个站，但最少要 3 个站，站与站之间的距离可达 70 公里，（传统高精度 GPS 网络，站间距离不过 10-20公里）。固定站与控制中心之间有通讯线相连，数据实时的传送到控制中心。 3．用户部分用户部分就是用户的接收机，加上无线通讯的调制解调器。接收机通过无线网络将自己初始位置发给控制中心，并接收中心的差分信号，生成厘米级的位置信息。

VRS系统工作示意图VRS系统基站图

CORS系统的市场分析：

CORS系统的市场广阔，可以广泛应用于大地测量、测绘、高精度GIS和监测应用，经过多年的技术积累，各个进口厂家已经在国内全面启动此项目，国产的品牌中海达率先推出方案和软、硬件产品。

技术最先进的是天宝，徕卡在一些区域的市场份额也还可以，拓扑康刚起步，在几个城市有试点。

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.

CORS系统未来应用展望：

与传统的GPS作业相比CORS连续运行参考站具有作用范围广、精度高、野外单机作业等众多优点，目前国内一大批城市、省区和行业正经历着一个连续运行参考站网络系统的建网高潮。广东、 江苏等省份已经建立起全省的CORS系统，深圳、武汉、天津、北京、成都、重庆、昆明、上海等大城市已经建成，南宁、乌鲁木齐、福州、合肥等城市也在调试、试用阶段。各个厂家和厂商也都在往这个方向拓展，继天宝、徕卡后拓扑康也在今年正式推出CORS系统。

国内的中海达公司在今年也正式推出了国产的CORS系统，价格便宜，性价比高，在国内掀起了CORS建设的高潮。

相信不远的将来，全国每个省都可以建立起省级的CORS系统，各个省级的CORS系统全国联网，建立起全国的CORS系统。到那个时候拿着一台GPS就可以测遍整个中国，测绘将发生翻天覆地的变换，将再次发生测绘技术变革。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。