下载文档原格式
连续运行参考站网络实时动态定位理论、算法和系统实现一、本文概述随着全球定位系统的快速发展，实时动态定位技术已成为众多领域，如无人驾驶、精密农业、环境监测和灾害预警等的关键支撑技术。
而连续运行参考站网络（CORS）作为实时动态定位的基础设施，其稳定性和可靠性对于保障定位精度至关重要。
本文旨在深入探讨连续运行参考站网络实时动态定位的理论基础、关键算法和系统实现，以期为相关领域的技术研发和应用推广提供理论支撑和实践指导。
本文首先介绍了连续运行参考站网络的基本原理和架构，阐述了CORS在实时动态定位中的重要作用。
接着，从理论层面分析了实时动态定位的关键技术，包括误差建模与补偿、数据处理与优化等方面。
在此基础上，本文重点研究了CORS网络的优化布局和数据处理算法，提出了一种基于多源信息融合的动态定位优化算法，有效提高了定位精度和稳定性。
在系统实现方面，本文设计并实现了一套基于CORS网络的实时动态定位系统，详细描述了系统的硬件组成、软件架构和功能模块。
通过实际测试和对比分析，验证了所提算法和系统在实际应用中的有效性和优越性。
本文总结了连续运行参考站网络实时动态定位的研究现状和发展趋势，指出了未来研究方向和潜在应用前景，以期为相关领域的研究人员和工程师提供有益的参考和启示。
二、连续运行参考站网络的基本原理连续运行参考站网络（Continuously Operating Reference Stations，CORS）是一种先进的定位技术，它基于全球导航卫星系统（GNSS），如GPS、GLONASS、Galileo和BDS等，通过一组长期稳定运行、连续观测的参考站，实现高精度、高可靠性和高效率的定位服务。
CORS网络的基本原理主要包括以下几个方面：卫星信号接收：CORS网络中的参考站配备了高精度GNSS接收机，这些接收机能够同时接收来自多个卫星系统的信号。
通过解算卫星信号中的伪距或载波相位观测值，可以获取到接收机与卫星之间的相对位置信息。
城市建立连续运行参考站(CORS)的迫切性分析摘要本文主要介绍了cors构成和国内外发展现状,以及cors在城市测量和工程建设中的重要作用,以此分析我国各城市应迅速发展各自的cors产业。
关键词城市;连续运行参考站;分析中图分类号p228.4 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)25-0226-011 cors服务简介连续运行卫星定位导航服务系统(cors)是测绘的基础设施建设,也是信息社会、知识经济时代必备的基础设施。
它可应用于城市规划、国土资源、测绘、交通、气象、地震、水利、林业、商业、旅游、防灾减灾等领域和行业。
系统目前使用gps,以后可能综合应用gps、glonass、glolileo和北斗系统[1]。
cors由若干个连续运行的gps基准站、数据处理控制中心、数据传输与发播系统和移动站(用户)组成[1]。
各组成之间的关系如图1。
2 国内外cors发展现状目前世界上较发达的国家都建立或正在建立cors。
美国的gps连续运行参考站系统,至2001年5月,cors已有160余个站[2]。
美国ngs宣布,为了强化cors,从即日起,以每个月增加3个站的速度来改善该系统的空间覆盖率。
英国的连续运行gps参考站系统目前已有近80个gps连续运行站。
其他欧洲国家,也相继建成具有类似功能的永久性gps跟踪网,作为国家地理信息系统的基准,为gps差分定位、导航、地球动力学和大气提供科学数据。
在亚洲,目前日本已建成近1200个gps连续运行站网的综合服务系统-geonet。
随着国家信息化程度的提高,各个领域对信息的自动化、数字化需求的不断增加,我们需要采集多种实时地理空间数据。
因此,中国发展cors系统的紧迫性和必要性越来越突出。
几年来,国内不同行业已经陆续建立了一些专业性的卫星定位连续运行网络。
目前,为满足国民经济建设信息化的需要,一大批城市、省区和行业正在筹划建立类似的连续运行网络系统。
浅谈CORS(连续运行参考站)的原理及应用摘要：介绍cors技术的工作原理及分类；cors在国内外的应用；cors技术的发展趋势关键字：cors 原理；应用；发展中图分类号：p185.18 文献标识码：a 文章编号：随着全球卫星定位系统（gps）技术的飞速发展和应用的普及，它在现代测量中的作用越来越重要，前几年，gps实时动态差分定位rtk（real time kinematic）技术已经非常成熟，大大提高了测绘成果的精度，与常规测量相比，rtk具有实用性、高效性。
由于传统rtk技术采用单基站作业模式，在实际应用中依然存在一定的局限性，其测量的可靠性和精度随着作业半径的增大而降低。
近几年，一种新的gps技术—连续运行卫星定位系统（cors）在各地陆续建立，它具有操作简便、精度高、实时性强、覆盖率广等优点，克服单基站长距离精度低的缺点，特别是cors系统内网络rtk测量功能的实现改变了传统测量作业模式，较大的提高了测绘工作的效率，cors技术正逐步取代传统单基站rtk技术。
各行各业正挖掘其应用潜力，扩大cors系统的应用范围，最大程度地发挥其社会效益和经济效益。
1、cors技术的工作原理及分类cors是在一定区域内布设多个（一般为三个或三个以上）连续运行的gnss参考站，构成一个网状的参考站网，各参考站按设定的采样率连续观测，通过数据通讯系统实时的将观测数据传输至控制中心，控制中心系统软件对收到的原始观测数据和参考站的坐标进行处理，并建立误差模型得到本区域内的误差改正参数（电离层、对流层、卫星轨道误差、大气折射引起的误差），然后将误差改正信息发送给用户，用户得到确定的坐标和定位。
cors系统包括单基站cors系统、多基站cors系统，目前国内城市cors系统全部采用多基站cors系统，部分工程建设或局部区域测量采用单基站cors系统。
现有的网络cors技术主要有以下几种：1）虚拟参考站技术（vrs）虚拟参考技术（vrs）技术由trimble公司最早提出，工作流程是流动站将自身的概略位置（gga）发送给数据处理中心，数据处理中心通过与流动站附近的参考站之间的基线解算估计各项误差，根据改正模型在用户附近虚拟一个基准站，数据中心将虚拟基准站的数据通过与常规rtk相同的方式发送给流动站，然后流动站结合自身的观测值实时解算出流动站的精确点位，可以简单理解cors系统控制区域内每一个流动站对应着一个不同的vrs参考站，相当于区域内存在许多个vrs参考站。
国外连续运行参考站系统摘要：文章介绍了国外主要的几个连续运行参考站系统的建设和发展情况，重点介绍了美国的CORS，德国的SAPOS，以及日本的GEONET的系统发展、现状以及各自提供的应用和服务情况。
关键词：卫星导航，连续运行参考站１引言连续运行参考站系统(CORS: Continuous Operating Reference System) 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。
它是在一定的区域范围内建立若干永久性的连续运行的参考站，通过网络互联而构成的网络化GNSS 服务系统，以向测绘部门、科研机构、商业用户以及其他个人用户提供连续高精度的GNSS 定位服务。
CORS已经成为一个国家的数据空间基础设施，在社会各行业如基础测绘、市政建设、国土资源调查、工程施工、交通运输管理、气象观测、地质灾害监测、抢险救灾等诸多行业领域得到了广泛的应用，满足其对位置、导航以及时间的精确需求。
国外的政府组织和测绘研究机构在20 世纪90 年代就开展了CORS 系统的研究和建设，在CORS 的理论、基础设施建设、系统自动化管理、数据采集、处理和分发等诸多方面均取得了令人瞩目的成果，同时也得到了较好的应用。
２国外连续运行参考站系统现状国际大地测量发展的一个特点是建立全天候、全球覆盖、高精度、动态、实时定位的卫星导航系统。
在地面则建立相应的永久性连续运行的GPS参考站。
目前世界上较发达的国家都建立或正在建立连续运行参考占系统。
随着GNSS 技术、计算机技术、网络和通信技术的发展，建立连续运行参考站系统取代传统的静态定位控制网是今后测绘与实时导航定位的发展趋势。
本节主要介绍国外有代表性的国家CORS 系统，如美国的NGSCORS、德国的SAPOS和日本的GESONET。
目录前言 (3)第一章 CORS的产生 (4)1.1 传统的RTK测量方式 (4)1.1.1传统RTK测量方式 (4)1.1.2传统RTK测量的局限性 (4)1.2 CORS RTK测量方式 (5)1.2.1 CORS技术的发展历史 (5)1.2.2网络CORS的主流技术 (5)1.3 市场前景 (7)第二章 HD-CORS系统 (8)2.1 HD-CORS发展历程 (8)2.2 HD-CORS系统组成 (8)2.3 单基站托管型网络CORS (9)2.3.1系统组成 (9)2.3.2作业原理 (9)2.3.3应用领域 (9)2.3.4系统特点 (9)2.3.5经典用户（湖南湘潭勘测院测量队） (10)2.4 单基站网络CORS (10)2.4.1系统组成 (10)2.4.2作业原理 (10)2.4.3应用领域 (10)2.4.4系统特点 (11)2.4.5经典用户（四川省遂宁市勘测测绘院） (11)2.5 多基站网络CORS (11)2.5.1系统组成 (11)2.5.2作业原理 (11)2.5.3应用领域 (12)2.5.4系统特点 (12)2.5.5经典用户（海南某城市的CORS规划方案） (12)2.6 系统参数 (12)2.7 系统建设方案 (13)2.7.1 HD-CORS有线接入方式 (13)2.7.2 HD-CORS无线接入方式 (13)2.7.3一体化主机参考站模式 (14)2.7.4分体式主机参考站模式 (14)2.7.5各种建设方案优缺点 (14)2.8 系统数据处理技术 (15)2.9 部分典型用户名单 (18)第三章参考站的建设 (19)3.1 参考站墩位的选址 (19)3.2 参考站墩标的建设 (19)3.2.1参考站GPS接收机安装在墩标上（基岩型） (19)3.2.2参考站GPS接收机安装在建筑物上（屋顶型） (20)3.3 电源供给 (26)3.4 防雷电保护措施 (26)3.5 HD-CORS机房设备 (26)3.6 网络连接 (26)3.7 服务器软件操作 (27)3.8 平面、高程控制网的建立 (28)3.9 注意事项 (29)附录一： (30)CORS业务操作流程 (30)附录二： (31)HD-CORS基站的建设 (31)HD-CORS情况调查表 (31)附录三： (33)HD-CORS基站配置清单 (33)附录四： (35)ZNetCaster如何支持其他厂商的GPS接收机 (35)附录五： (38)路由器影射固定IP的操作 (38)附录六： (45)S035双频双星扼流圈天线技术参数 (45)前言连续运行参考站系统(CORS)即一个或若干个固定的、连续运行的GPS参考站，利用现代计算机技术、数据通讯和互联网（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）、各种改正数据、状态信息、以及其他有关GPS服务项目的系统。
辽宁连续运行参考站系统（CORS）应用及意义的初探作者：冯国会来源：《环球人文地理·评论版》2017年第04期（辽宁省地理信息院，辽宁沈阳 110034）摘要：为满足辽宁地区大地测量工作需要，辽宁连续运行参考站系统（CORS）在近几年得到了建设应用。
基于这种情况，本文对辽宁连续运行参考站系统（CORS）应用及意义进行了探讨，以期为关注这一话题的人们提供参考。
关键词：连续运行参考站系统；辽宁CORS站；应用；意义在空间数据基础设施建设方面，连续运行参考站系统是关键构成部分。
所以近年来，各地政府都对区域内连续运行参考站系统的建设应用问题给予了足够重视。
为满足辽宁地区经济建设信息化发展需求，辽宁省政府开始指导各行业进行连续运行参考站系统（CORS）的建设应用，从而进一步推动辽宁地区的经济与社会发展。
1辽宁连续运行参考站系统（CORS）概述就目前来看，CORS为世界范围内的GPS最新技术，已经在欧美和日本等国家得到了建设。
从国内范围来看，广东、青岛和成都等各省市都在进行CORS的建设。
在这一背景，辽宁省也在相关部门的领导与组织下开始实施CORS站的建设工作。
所谓的CORS，其实是连续运行参考站系统的简称，是指在一个地区内建立若干个全球导航卫星系统的连续运行参考站，并利用网络实现各参考站的互联，从而形成一个GNSS综合服务系统。
该系统对计算机网络技术、动态定位技术、卫星定位技术和移动通信技术等多种技术进行了集成，构成的坐标参考框架具有高精度和连续运行的特点[1]。
相较于传统测绘模式，采取该种系统进行区域空间数据基础设施建设，能够使测绘成本和作业时间得到减少，并使定位精度和测量效率得到提高。
此外，该系统能够在城市规划、工程测量、气象预报和交通管理等多个领域得到应用，从而使不同行业用户需求得到满足。
2辽宁连续运行参考站系统（CORS）应用意义分析2.1为测绘工作提供统一基准。
辽宁连续运行参考站系统的应用，可以为该地区测绘工作的开展提供统一基准。
CORS连续运行参考站的建立
摘要:连续运行参考站系统（CORS）在测量方面其应用越来越广泛。
本文简述了GPS与CORS的基本原理；介绍了网络CORS的建站过程，并且基于单基站CORS，进行了阐述与分析。
同时求解阜新地区转换参数，建立阜新地区单基站CORS。
最后提出了对于小范围测区如何建立单基站CORS的方法，得出的结论是对于小测区平面图的测绘可以不用做点校正，也能完全符合测图要求。
关键词：连续运行参考站；单基站；虚拟参考站
前言
随着国家信息化程度的提高及计算机网络和通信技术的飞速发展，数字地球的工程化和现实化，需要采集多种实时地理空间数据。
国内不同行业已经陆续建立了一些专业性的卫星定位连续运行网络，一个连续运行参考站网络系统的建设高潮正在到来。
1常规RTK介绍
1.1常规RTK原理
动态用户进行定位时，参考站载波相位同步观测值以及坐标通过可靠的数据通信链路实时播发给用户。
动态用户根据当前载波相位观测值和广播星历进行实时相对定位。
根据己知的参考站精确坐标，可以计算用户瞬时位置。
1.2 常规RTK系统组成
基准站：流动站：软件系统。
2CORS的基本原理
网络RTK技术就是利用地面布设的一个或多个基准站组成GPS连续运行参考站（CORS），综合利用基站的观测信息，建立精确的误差修正模型，实时发送RTCM差分改正数来修正用户的观测值精度。
网络RTK技术集Internet、无线通讯、计算机网络管理和GPS定位技术于一体，是参考站网络式GPS多功能服务系统的核心支持技术，其理论研究与系统开发均是GPS技术科研和应用领域最热门的前沿。
2.1网络CORS的主要技术
1）虚拟参考站技术（VRS）
虚拟参考站网络中，将所有原始数据通过数据通讯线发给控制中心。
同时移动站用户先通过GPRS/CDMA的上网功能向控制中心发送一个概略坐标（GGA数据），控制中心收到这个数据后，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的误差，将高精度的差分信号发给移动站。
2）区域改正数（FKP）技术
是指利用GPS 基准站观测数据及已知坐标等信息，计算得到基准网范围内与时间或空间相关的误差改正数模型，然后利用测量点的近似坐标内插出测量点的误差改正数，将它应用到观测值中，从而消除各种与时间和空间有关的误差，获得高精度的定位结果。
3）主辅站技术（MAC）
是在FKP的基础上产生的，是在基准站播发基准点坐标信息和改正信息减少了一定的信息量。
3 单基站CORS的建立过程
工作原理是：基准站登录到数据服务器上，发送标准的差分数据给数据服务器，移动站使用GSM数据链，通过GPRS方式登录到服务器上，服务器将基准站的差分数据转发给移动站，移动站就可以得到实时差分数据。
3.1基准站结构
基准站由仪器室和观测墩两部分组成：
3.2网络连接
常见的上网方式为ADSL。
实际使用网络又可分为ADSL直连INTERNET和通过局域网连接INTERNET。
3.3CORS基准站软件设置
1）BASE TRANS设置
①输入设置；②输出设置；③仪器设置；④其它设置；⑤基站参数设置。
2）EAGLE设置
打开“数据服务.Exe”，进入服务器监听界面，左方窗口为本机局域网IP，中间为监听端口。
所有设置完成以后点击“详细情况”可查看基准站和移动站的相
关信息。
4 阜新地区单基站CORS的建立
4.1 阜新地区控制设计
1）GPS网布设
一共布设了八个控制点，分别是苍土、扎兰营子、平安地、建设、泡子、孙家湾（、海州营子、四合水库。
该控制点完全按照GPS有关规程选取，其基线长度满足GPS E级控制网要求。
2）外业观测
第一时段所观测点为苍土、扎兰营子、平安地、建设、泡子；第二时段观测点为苍土、扎兰营子、孙家湾、海州营子、四合水库。
测量时采用静态的观测方式，开机前量取天线高至毫米，关机后再量取天线高，两次量天线高互差小于3毫米，取平均值为最后结果。
卫星数不少于四颗，卫星高度角≥15°，数据采样间隔15s，点位几何图形强度因子PDOP值小于6。
4.2国家54坐标系统下参数求解
①点击“南方GPS数据处理”桌面快捷方式进入基线处理软件；②增加野外观测数据；③GPS基线处理；④对整网进行无约束平差；⑤对整网进行约束平差；⑥输出平差结果：
5小范围单基站CORS站的建立
本章为实验内容，目的是利用单基站CORS动态测量技术测量控制点坐标来求解小范围内的转换参数，并与南方仪器本身所带的转换参数进行比较，确定小范围内的精确转换参数，作为建立单基站CORS的数据基础。
5.1RTK模式求解参数建立单基站
1）已知点分布情况
选取六个已知控制点，所使用的坐标系是80坐标系统。
2）控制点测量
①把仪器架设到待测点上，量取仪器高；②打开接收机、手簿，选择移动站模式；③打开网络连接，④新建工程项目文件夹，当测点状态由“单点解”变到“固
定解”时选择“目标点测量”，记录、保存，测点时间为5秒；⑤依次测量各个控制点坐标。
3）参数求解
点击手簿中“工具”菜单，选择“求转换参数”功能中“求七参数”，点击“增加”输入已知控制点点名及坐标，再从坐标库内选取对应的RTK采集点，将其他控制点按照上述方法依次输入到手簿中，选择“计算”选项即可得到相应的转换参数。
5.2转换参数精度分析
南方仪器所带的转换参数是针对我国整体区域所设置的，仪器利用该参数将采集的WGS-84坐标系统下的原始坐标数据转换成北京54坐标系统下的坐标。
由于各地区地形、重力场、磁场大不相同，因此该转换参数对具体地方坐标系统并不完全稳合，需针对各地区求解精确的转换参数。
通过该实验可以得出这样的结论：①南方仪器所带的转换参数，可以满足小范围内单基站建立的CORS的精度需求；②这次只是针对建立小范围内单基站CORS所做的实验，对建立大范围内的CORS站有待证实。
6总结
在阜新地区布设并建造了部分GPS控制点，并对其作了静态数据采集、内业数据解算和精度分析。
基于单基站CORS，对周边的部分已知控制点进行了单基站CORS动态测量，求解WGS-84坐标系统到80坐标系统的转换参数。
对应基线作比较，由此得出的结论是：①南方仪器所带的转换参数，可以满足小范围内单基站建立的CORS的精度需求；②这次只是针对建立小范围内单基站CORS所做的实验，对建立大范围内的CORS站有待证实。
参考文献：
[1] 柏柳，肖鹜，胡友健.CORS的精度及其稳定性研究[J].河南理工大学学报.2005，24（4）：283-288.
[2] 陆金凤，史先领.网络RTK主辅站作业的思路与技术分析[J].现代测绘.2007，30（4）：12-13.
[3] 李天文.GPS原理及应用[M].北京：科学出版社，2003.
[4] 孔祥元，梅是义.控制测量学[M].武汉：武汉大学出版社，2002.。
