福建省连续运行参考站(FJCORS)网络 [上一篇] [下一篇]

[ 2012-12-19 15:02:30 | 作者:李桂炎 | 出处:原创 | 天气:晴 ] 字体:

福建省连续运行参考站(FJCORS)网络
 1.

FJCORS概述

福建连续运行参考站系统(Fujian Continuously Operating Reference Stations,简称CORS)是在一定范围内创建若干个连续运行的永久性基准站,经过网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)互连,构成网络化的GNSS综合办事系统,可以为各级测绘单位提供高精度,连续的空间基准,并可向导航,时间,灾害单位提供各种数据办事,它也是现在国际上主要的地面地理信息采集设施,是现代GPS的发展热点之一。它可以办事于几乎任何必要位置信息的单位大概单位办事,提供准确的位置信息,在众多领域发挥着重要作用,CORS系统具有鲜明的技术特点,它集成了卫星导航定位(GPS、GLONASS、GALILEO等)、数字通讯、网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)传输等技术,构成的一个不间断地面信息源采集系统。

 2.

CORS系统和网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)RTK

  CORS系统由参考站子系统、控制中心子系统、数据通信子系统(连接参考站和系统控制中心、连接用户数据中心和用户应用系统)、用户应用子系统等部分组成。各个参考站点和数据中心之间有网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)连接,数据处理中心从参考站点采集数据,应用参考站网软件进行处理,然后向各种用户自动提供相关办事。
  CORS系统一般分为单基站系统和多基站系统。单基站系统便是为有一个连续运行站,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;多基站系统是分布在一定区域内的多台连续观测站组成,每一个观测站都是一个单基站,并且每一个单基站还有一个中央控制计算机控制。

  CORS系统是网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)RTK技术的基础设施,网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)RTK便是应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可行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,假设要使基线精度优于3厘米,必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,假设要求按一定精度覆盖整个区域,必要架设较多的参考站。随着在CORS系统基础设施的完善,网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)RTK应运而生并有了新的发展。网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)RTK也称多参考站RTK,是这些年以来常规RTK、计算机技术,通讯网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)技术的基础上发展玩起来的一种实时动态定位新技术。它是由参考站网、数据处理中心、数据通讯链路和用户部分组成。

  3 网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)RTK技术分类

  现在,网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)RTK系统办事技术主要分为:VRS(虚拟参考站技术)、MAX(主辅站技术)、FKP(区域改正参数技术)。

   VRS技术便是应用各基准站的坐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,然后创建观测方程解算,虚拟参考站到流动站间这一超短基线。VRS的实现整个过程分为三步:①系统数据处理和控制中心完成所有参考站的信息融合和误差源模型化;②流动站在作业时,先发送概略坐标给系统数据处理和控制中心,再由控制中心根据概略坐标生成虚拟参考站观测值,并回传到流动站;③流动站应用虚拟参考站数据和本身的观测数据进行差分,得到高精度的结果。

  MAX技术的基本概念是将所有相关的代表整周未知数水平的观测数据,如弥散性和非弥散的差分改正数,作为网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)改正值发送给流动站,一个主辅站便是一个网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)单元,一个网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)单元=一个主参考站+若干个辅站。

  FKP技术是对于状态空间模型(SSM-State Space Model),其主要整个过程是数据处理中心首先计算出网内电离层和几何信号的误差影响,再把误差影响描述成南北和东西方向的区域参数,然后以广播的方式播出,最后流动站根据这些参数和自身位置计算误差改正数。

  4 网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)RTK的优势

  相比于常规的RTK,网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)RTK有明显的优势和技术特点:

  ①无需架设参考基准站,节省了野外工作值守人和架设参考基准站的时间,降低了作业本钱,提升了工作效率。

  ②节省了寻找控制点所花费的时间和精力。

  ③扩大了作业半径,避免了随半径增大而精度衰减的缺点,网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)覆盖的范围内精度均匀。

  ④在CORS覆盖区域内,可以实现测绘系统和定位精度的统一,利于测绘成果的系统转换和多用途处理。

  5 CORS的误差来源和精度研究

  连续运行参考站用于不一样的办事对象和目的是,往往对其精度和稳定性提出不一样的要求,而解的精度及稳定性又和产生解的数据量的大小有关。CORS系统的误差来自于单个网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)站点,单个网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)站点也便是单个GPS基准站。现在一般把GPS测量的误差分为系统误差和偶然误差两类:①GPS中的系统误差(如卫星轨道误差、卫星钟差、接收机钟差以及大气折射误差等),可采用模型改正、差分或其他方法来消除和减弱系统误差对定位精度的影响,实际上是经过模型改正和差分后的残余影响。由于这种残差不具有偶然误差的那种补偿性,因而不会随观测时间的增加而显著减小。②GPS的偶然误差(如观测误差和多路径效应),可应用其符合正态分布和补偿性的内在规律,以增加观测时间来减弱其对定位精度的影响,当数据量充足大的时候,偶然误差的危害性相比于系统误差就显得相对次要。现在引用中国地质大学柏柳等人的文章分析数据,作以阐明GPS连续参考站网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)的站点单日解具有高精度的稳定解。以下是2010年9月1日至7日连续七天的GPS基准站观测数据解:

  6 建立FJCORS的重要意义和市场前景

  连续运行参考站系统(CORS)集成了卫星定位、数字通讯、有线及无线网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)技术,形成了一个不间断地面信息采集系统,可以获取空间的位置、时间信息及其动态变化。经过建设若干永久性连续运行的GPS基准站,提供国际通用各式的基准站站点坐标和GPS测量数据,以满足各类不一样行业用户对精度定位,快速和实时定位、导航的要求,及时地满足城市规划、国土测绘、地籍办理、城市与乡镇建设、环境监测、防灾减灾、交通监控,矿山测量等多种现代化信息化办理的需求。假设CORS项目完成将为城市诸多领域如气象、车船导航定位、物体跟综、水利枢纽、公安消防、测绘、GIS 应用等提供精度达厘米级的动态实时GPS 定位办事, 将极大地加快该城市基础地理信息的建设;CORS建成能使更多的单位和更多的人应用GPS 高精度办事,它必将在城市经济建设中发挥重要作用。

  国务院刚颁布了《有关支持福建省加快建设海峡西岸经济区的若干意见》,这是海峡西岸经济区建设整个过程中具有里程碑意义的大事,是建设海峡西岸经济区的行动大纲,对加快建设海峡西岸经济区必将产生重大而深远的影响,福建省现在面临着重大的发展机遇,也是FSCORS网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)建设的重大机遇。建成的FJCORS系统后,对用户开放,提供快捷精密的定位办事,可以带给城市巨大的经济效果与利益和社会效果与利益, 它将为城市进一步提供十分好的建设和投资环境。根据福建省测绘局的预算,FJCORS建成后,收支项如下:1.测量型用户维护费收入每台套按2000元/年,按200台套计算,本系统每年合计收入40万元。2.网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)数据处理预计收入10万元/年。3.政府公益性投入50万元/年。共合计100万元/年。按其投入、维护等经费支出预测,其运营前景、效果与利益:测量型用户收入预计可达50万元/年,其他协议用户每年每县可收取2万元/年,全省共计约200万元/年,基本上可达到收支平衡。经过市场运转,提升办事质量、扩大数据办事面、增强宣传力度、扩大用户群落,预计每年收入可按20%增长。据了解,由省测绘局和气象局合作,FJCORS项目建设总体方案(进行工作的具体计划或对某一问题制定的规划)已经确定,福建省测绘局将在全省范围内建设近28个GPS基准站和GPS参考站,现在,各个CORS网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)站点的选址工作也在进行当中。

  7 结语

  本文首先介绍了国内外CORS系统和网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)RTK的建设情况和发展动态,然后详细阐述了网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)RTK的技术分类,并将网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)RTK和常规RTK做了详细比力,而后又对CORS系统的误差来源和精度做了研究,由7个单日解于平均值的差值求得的单日解坐标精度为:,CORS网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)的单日解算精度完全可以满足一般的工程项目控制数据和矿区地面沉陷监测的精度要求,经过长期观测数据累计,可以满足并应用于更高精度要求的测量要求。最后报告了福建省开展FJCORS网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)建设的重要意义,引用了福建省测绘局做的FJCORS的建设本钱和系统网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)建成后所产生的市场效果与利益和社会效果与利益,概略介绍了FJCORS项目进展的最新动态。办事器型网络(网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的)RTK定位新技术.

 

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