基於CORS係統的網絡RTK技術在控製測量中的應用
工程技術
作者:唐海劍
【摘要】本文對CORS(連續運行衛星定位服務綜合係統)的原理、定位模式和組合進行了分析,並與實際工作實例相結合,並對控製測量中的HZCORS(連續運行衛星定位服務係統)的應用進行了檢驗的分析。
【關鍵詞】CORS係統;測量控製;網絡RTK技術
近年來,我國的互聯網絡、數據通信、計算機和全球衛星導航定位係統(GNSS)等技術都得到了極大的發展,能夠實現在區域內的均勻、厘米級精度的動態定位。因此誕生了結合多種技術的CORS係統(連續運行衛星定位服務綜合係統)。該係統能夠實現厘米級的高精度、大規模和長距離的實時定位。本文對在一級GPS控製測量中應用網絡RTK技術進行了分析,通過測設一級GPS-RTK控製點能夠更好的完成控製測量工作。
1.CORS係統的組成和基本原理
通過多個連續運行的、固定的GPS參考站可以組成一個連續運行的衛星定位服務綜合係統。該係統中包括互聯網技術、數據通信技術和現代計算機技術,能夠將不同類型的、經過檢驗的GPS觀測值提供給不同層次和不同需求、不同類型的用戶,並為用戶提供各種狀態信息、改正數等服務[1]。
1.1CORS係統的基本原理
基準網站由多個基準站組成,從而組成係統內的差分觀測值。各種誤差可以通過具有多個基準站的局域差分GPS方法、原理以及廣域差分的GPS來進行消除或減弱。與此同時流動站的各項誤差可以以用戶流動站的概略位置為依據,通過生成一個虛擬的流動站來對誤差進行改正,而且能夠在動態環境下的搜索求解流動站模糊度。固定整周未知數之後可以實時處理每個曆元[2]。流動站達到厘米級的定位結果的要求為超過4顆衛星相位觀測值的跟蹤。
1.2CORS係統的組成
CORS係統包括五個部分,分別為用戶應用係統、定位導航數據播發係統、數據傳輸係統、數據處理中心、基準站網。各基準站與監控分析中心間通過數據傳輸係統連接成一體,形成專用網絡。
①基準站網。通過範圍內的若幹個分布均勻的基準站組成基準站網。基準站網主要是將係統完好性的監測服務提供出來,並對GPS衛星的觀測數據進行采集,並將其送往數據處理中心。
②數據處理中心。數據處理中心的作用在於對各基準站的數據進行收集並處理,將其形成一定格式的差分定位用戶數據並向用戶分發。
③數據傳輸係統。主要通過光纖專線來對各基準站的數據進行傳輸,包括軟件控製模塊、數據傳輸硬件設備。
④數據播發係統。通過Internet、UHF電台、移動網絡等形式來對定位導航數據進行播發。
⑤用戶應用係統。包括監控定位係統、自主式導航係統、快速和事後精密定位係統、網絡型RTK定位係統、用戶信息接收係統。可以根據不同的應用精度分為米級用戶係統、分米級用戶係統、厘米級用戶係統、毫米級用戶係統。根據不同的用戶應用可以分為氣象用戶、高精度用戶、車輛導航與定位用戶、測繪與工程用戶。
2.在工程測量中應用HZCORS
2.1工程實例
在某市建立基礎數據庫和地籍管理信息係統,布設了一級GPS控製點並采用HZGORS技術測量。采用這種測量方法可以提高該市地籍管理工作的質量和效率,對提高土地資源的利用率,推動城鄉一體化數字地籍管理有著極大的作用。
2.2在工程測量中應用HZCORS的流程
在工程測量中如果通過導線(網)來進行一級測量需要較大的外業工作量,且要求點間能夠互相通視、邊長均勻。對於常規GPS靜態測量與導線測量相比,它的優勢在於能夠全天候作業,具有較高的精度,且不會受到通視、地形和天氣等條件的影響。但是在使用GPS靜態測量進行外業工作時需要3至4個測量員同時使用3至4台接收機來進行同步觀測,且不少於40分鍾為一個觀測時段。這就需要投入較大的人力物力來進行外業測量。