coss浅谈单站精度分析
- 格式:doc
- 大小:90.50 KB
- 文档页数:3
单基站 CORS定位的误差来源分析摘要:随着科技的不断创新,单基站CORS系统测量为一定区域的测量工作提供重要参考依据,是卫星定位发展的必然趋势,它小城市基础设施建筑、基础测绘、工程测量等工作带来革命性的变化。
本文通过对单基站CORS系统的误差来源的分析,并针对这些误差提出了一些有效的消除误差措施,用来提高单基站CORS的测量精度,扩展它在测绘的各个领域广泛应用。
关键词:单基站,CORS,GNSS,误差分析1引言目前单基站CORS系统的应用已经成为热点话题,它与多基站CORS网络系统相比具有很多的优点。
单基站系统结构成简单、成本低、易于建设,可以随时随地升级成多基站CORS系统。
单基站CORS系统可以满足小型城市的要求据相关文献报道,在20-30km范围内,其定位精度可以满足诸多工程放样精度要求,因此,在快速发展的小型城市具有很大的应用前景。
但单基站CORS系统也有一定的缺点,就是超过一定的测量范围,测量精度会随着距离的增加而降低。
为此,应从单基站CORS定位的误差入手进行分析,针对这些误差进行研究,采用合适的办法减弱定位误差影响,提高定位精度。
2单基站CORS定位误差分析卫星是在外太空围绕地球进行高速旋转的,卫星通过传播电磁信号,达到地面的单基站CORS定位系统,通过相关卫星信号处理软件,对卫星定位信号进行解算,获得地面单基站CORS的位置以及相关的信号误差信息。
利用单基站CORS 定位其误差来源是比较复杂的一个过程。
但是可以根据卫星定位过程进行剖析,将单基站CORS定位误差来源进行分类:一是与卫星信号传播有关的误差,二是与卫星星座系统有关的误差,三是与地面接收机本身有关的误差。
2.1与信号传播有关误差1)电离层折射误差卫星信号要想到达地面,首先得穿越电离层。
电离层是地球大气的一个电离区域它受太阳高能辐射以及宇宙线的激励而电离的高层大气。
电离层的范围比较宽泛,从离地面约50km开始伸展到约1000km高度的地球高层大气空域。
摘要:目前,单基站CORS系统在城镇的测量领域中正在得到逐步普及,尤其对城镇地籍测量提供了更广泛的应用前景。
本文以盘锦市大洼县城镇地籍测量为例,对单基站CORS系统在城镇地籍测量中应用的范围、精度、优缺点及局限性等方面进行了论述,为国土资源及测绘部门提供参考。
关键词:CORS系统;RTK;精度;误差1、CORS的概念连续运行卫星定位服务系统(ContinuousOperationalReferenceSystem,简称CORS系统)是现代GPS的发展热点之一。
CORS系统将网络化概念引入到了大地测量应用中,该系统的建立不仅为测绘行业带来深刻的变革,而且也将为现代网络社会中的空间信息服务带来新的思维和模式。
连续运行参考站系统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(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。
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.2、CORS的分类(1)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。
(2)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。
最初的网络RTK是利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有效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,如果要使基线精度优于3厘米,需要在一个区域内密集的布设参考站,站间距离应小于30km。
单基站CORS系统的动静态定位精度研究单基站CORS(Continuously Operating Reference Station)系统是一种进行动态和静态定位的先进技术。
它利用基站接收卫星信号,并通过测量时间差来计算接收器与卫星之间的距离,从而实现定位。
CORS系统的动态定位精度是指车辆或移动设备在移动过程中,定位结果与真实位置之间的差异。
动态定位精度的研究对于车辆导航、无人驾驶等应用具有重要意义。
静态定位精度是指定位结果与真实位置之间的差异,适用于需要高精度定位的应用,如地质勘探、测量等领域。
为了提高CORS系统的动态和静态定位精度,需要考虑以下几个关键因素:基站的布设是影响动态和静态定位精度的重要因素。
基站的分布密度越高,接收器与基站之间的距离差异越小,定位精度越高。
在布设基站时,应尽量考虑覆盖范围和分布密度,以获得更精确的定位结果。
基站的位置误差和钟差误差是影响定位精度的关键因素。
基站的位置误差会导致定位结果和真实位置之间的偏差,而钟差误差会导致定位结果的时间差计算出现偏差。
需要采取相应的校准措施,减小位置误差和钟差误差,以提高动态和静态定位精度。
信号传播路径的影响也会导致动态和静态定位的精度下降。
信号在传播过程中会受到建筑物、山地、树木等障碍物的影响,导致信号衰减和多路径效应。
在选择基站位置和优化信号传播路径时,需要综合考虑地理环境和信号传播特性,以减小信号传播路径对定位精度的影响。
基站的观测数据处理算法也会影响动态和静态定位的精度。
采用高质量的观测数据处理算法,能够更准确地估计接收器与卫星之间的距离,从而提高定位精度。
常用的处理算法包括卡尔曼滤波算法、最小二乘法等。
单基站CORS系统的动态和静态定位精度研究是一个复杂而重要的问题。
需要考虑基站的布设、位置误差和钟差误差的校准、信号传播路径以及观测数据处理算法等因素,以提高定位精度。
随着技术的进步和研究的深入,单基站CORS系统的定位精度将进一步提高,为各种应用提供更准确的定位服务。
单基站CORS系统的动静态定位精度研究单基站CORS系统是一种基于全球导航卫星系统(GNSS)的动静态定位技术。
在CORS 系统中,只需使用一个基站接收GNSS信号并发送到中心服务器,用户可以通过互联网获取该基站的观测数据,从而实现高精度的动静态定位。
在单基站CORS系统中,动静态定位精度的研究是非常重要的。
动态定位主要是指车辆等移动物体的实时定位,而静态定位则是指固定物体的定位。
下面将着重介绍这两种情况下的定位精度研究。
对于动态定位来说,精度主要受到以下几个因素的影响:1. 卫星几何因素:在某些位置和时间,卫星的空间分布可能会导致接收机的多路径效应(multipath)增加,从而影响定位精度。
研究人员在对不同场景下的卫星几何因素进行分析,以提高动态定位精度。
2. 大气延迟:大气层中的水蒸气、电离层等会导致信号传播速度的延迟,从而影响动态定位精度。
研究人员通过对大气延迟进行建模和校正,以提高动态定位精度。
3. 动态定位算法:动态定位算法是决定动态定位精度的关键因素。
研究人员通过改进算法,例如采用滤波器、卡尔曼滤波等方法,以提高动态定位的精度。
1. 基线长度:在静态定位过程中,使用的基线长度越长,定位精度越高。
研究人员通过对基线长度进行优化,以提高静态定位精度。
2. 天线高度:天线高度和观测数据的质量密切相关。
研究人员在静态定位中通常会选择适当的天线高度,以获得较高的定位精度。
3. 环境干扰:在静态定位过程中,存在各种环境干扰,如建筑物、树木等对GNSS信号的遮挡。
研究人员通过优化观测站的布设,以减少环境干扰对定位精度的影响。
除了上述因素外,单基站CORS系统的定位精度还受到基站设备的性能和精度要求的限制。
研究人员不断优化基站设备的技术参数,以提高单基站CORS系统的定位精度。
单基站CORS系统的动静态定位精度研究是一个复杂而重要的课题。
通过对卫星几何因素、大气延迟、动态定位算法、基线长度、天线高度、环境干扰等因素的研究和优化,可以提高单基站CORS系统的定位精度,满足用户对高精度定位的需求。
单基站CORS系统建设及精度测试分析摘要:文章以廊坊市水勘院和三河市国土局单基站CORS系统为例,探讨了单基站CORS系统建设过程中几个关键问题及处理方法;通过对CORS系统的测试,初步评定了系统定位精度,并结合国家测绘相关的行业规范,对CORS 系统建成后的应用领域进行了总结。
关键词:单基站;CORS;精度;系统建设随着GNSS卫星定位技术的不断发展完善,GNSS技术已经广泛应用于测绘、勘查、地质、物探等多个行业,并涵盖城市建设的各个领域,如城镇地籍调查、城镇房产测量、市政规划、公共车辆调度、城市重要建筑物健康监测等。
近几年出现的CORS(Continuous Operational Reference System的缩写,即连续运行参考站系统)技术更是将GNSS技术的应用推向一个新的领域,即卫星定位服务综合系统。
CORS综合服务系统根据参考站的数量可分为单基站和多基站系统,目前全国多数区域都已建立市级或省级卫星综合服务系统,如北京、天津、郑州、江苏等,系统的建立为GNSS技术的应用开拓了新的领域,如大范围地心参考框架的建立和维持、地面沉降监测、地球动力学及地壳运动研究等。
但由于多基站系统具有投入数额巨大、组建及维护难度高、环境要求苛刻等特点,一些CORS信号尚未覆盖的中小城市还是很难负担,而单基站CORS由于具有投入少、见效快、精度高的特点,已经得到了广泛的应用,并为全国范围内CORS系统的互联互操作奠定了基础。
一、系统概况单基站CORS系统由参考站、系统控制中心、辅助支持子系统、用户应用子系统四个部分组成,各子系统相互支持,相互协作,构成了完整的综合服务系统。
参考站包括GNSS接收机、观测墩及其他配件,负责采集GNSS卫星观测数据并输送至数据处理中心,同时提供系统完好性监测服务。
系统控制中心包括数据处理、分析、存储、显示设备,用于接收并处理参考站数据,形成固定格式的差分定位数据并进行实时的发布;数据处理中心是CORS的核心,也是高精度实时动态定位得以实现的关键所在。
单基站CORS系统的动静态定位精度研究【摘要】本文研究了单基站CORS系统的动静态定位精度,通过对基站CORS系统的概述以及动态和静态定位精度分析,揭示了误差来源和影响因素。
结果表明,在动态定位中,系统误差较大,而在静态定位中,精度更高。
影响因素主要包括信号传播路径的变化和多路径效应。
本研究为单基站CORS系统的定位精度提供了重要参考,同时也为定位系统设计和改进提供了启示。
未来可通过优化系统结构和算法提高定位精度,在定位领域取得更好的研究成果。
【关键词】基站CORS系统, 动态定位精度, 静态定位精度, 误差来源, 影响因素, 研究背景, 研究意义, 研究目的, 本文工作总结, 研究成果展望,研究启示1. 引言1.1 研究背景单基站CORS系统的动静态定位精度研究是当前定位技术领域的热门研究方向之一。
随着全球卫星导航系统的不断发展和完善,人们对定位精度和可靠性的要求也越来越高。
传统的单基站CORS系统在提供高精度、实时、连续、全球覆盖的定位服务方面具有独特优势,因此备受关注。
现有研究表明,单基站CORS系统在实时动态定位和高精度静态定位方面表现出色,但其定位精度受到多种因素的影响,如信号多径效应、大气延迟、数据处理算法等。
对单基站CORS系统的动静态定位精度进行深入研究,可为改善其定位性能和提高应用价值提供科学依据。
本文立足于对单基站CORS系统的动静态定位精度进行深入探讨,旨在揭示其在不同场景下的定位性能,为进一步提高定位精度和可靠性提供理论支持和技术参考。
通过对误差来源和影响因素的分析,可以为优化单基站CORS系统提供重要的技术指导和决策支持。
1.2 研究意义研究单基站CORS系统的定位精度可以为相关领域的技术发展和应用提供参考和支撑。
通过了解动态定位和静态定位的表现及误差来源、影响因素等,有助于优化系统设计和算法,提高定位精度和效率,从而推动相关领域技术的发展。
通过对单基站CORS系统动静态定位精度的研究,可以推动我国在卫星导航领域的发展。
单基站CORS实测精度分析研究摘要:目前,国内对连续运行参考站还没有建立相应的具体规范和标准,在一个城市的单基站理论覆盖范围内,如10km、20km、30km、40km等以及利用不同区域的已知点求解的转换参数,在理论覆盖区域内进行实际测量,基站位置、转换参数以及移动站三者的位置关系对实测精度的影响,以及所能达到的精度却无人回答。
以某单基站CORS建立为例,进行了实测分析,选取不同校正点求解转换参数条件下通过实测数据与已知静态点数据比较,分析转换参数分布对实际测量的影响。
通过内外符合精度的计算,统计分析距基准站不同距离所能达到的精度,从而给出此单基站在理论覆盖范围内不同区域的实测精度。
关键词:CORS;单基站;实测精度;转换参数Abstract:As there is no specific norms appropriate standards in domestic,theory of a single base station within the coverage area in a city, such as in the range of 10km, 20km, 30km, 40km and use of different regions of the known points to calculation the transformation parameters, measured within theoretical coverage. The relations and the location of base station, transformation parameters and the rover to the influence of suvey. But no one can answer the questions. as an example of a single base station of establishment. Actual analysis of CORS of a single base station, select a different calibration points under the conditions of calculation the transformation parameters, through the measured data and comparison of the known static point data, analysis of transformation parameters of the distribution of the actual measurement and calculation the accuracy of internal and external compliance, statistical analysis of different distances from the base station can achieve precision, which gives the single base station coverage in the theory of measurement accuracy in different regions.Keywords:Continuously Operating Reference Stations;Single base station;Measurement accuracy;Conversion parameters1 引言近些年,CORS在全国各地得到发展,传统的RTK到网络RTK,改变了实时动态测量定位精度受作业距离影响,提高了作业距离,具有操作简便、劳动强度低、延长仪器破损、精度高、覆盖广等优点[1]。
单基站CORS系统中距离及精度的探讨作者:袁云来源:《城市建设理论研究》2013年第28期【摘要】目前在我国的很多城市之中都建立了单基站CORS系统,在此系统之中,其不仅可以有效的提供全天候的实时服务,还可以为中小城市和一些大中型的测绘工程提供足够精度的实时定位服务。
文章从单基站CORS的系统构成出发,重在对单基站CORS系统中距离和精度的测定准确性进行分析和探讨。
【关键词】单基站CORS;距离;精度中图分类号: TG502.13 文献标识码: A引言单基站CORS系统是单基站连续运行GPS基准站的系统的简称,在此系统之中其具有着布局灵活、结构简单、投资少和即用即建优势,同时在管理和维护上也非常方便,还可以独立的对其使用。
而在这些系统优势之上,单基站CORS系统还可以随时的升级为多基站连续运行的基准站网系统。
单基站CORS的系统构成单基站CORS系统是由数据服务器、流动站、网络通信模块和GPS参考站共同组成的[1]。
其中数据服务器不仅是一个控制中心还是一个数据中心,具有托管型和非托管型两种类型,托管型的服务器在提供和维护上由供应商来进行,而非托管型的系统需要建立一个独立的数据服务器,以便基站和服务器可以直接连接。
GPS参考站作为一个基站,其包含着GPS接收机、天线、电源、避雷针等多个器件。
单基站CORS系统中距离和精度的测定2.1基站点的建立在单基站CORS系统距离和精度的测定中,其基站点的建立首先需要做好选址工作[2]。
由于移动站的固定解算和移动站和基准站的公用卫星数有着直接的关系,因此在基站点的建立选址上,其一定要选择在设备比较容易接收而其视野比较开阔的地方,同时视场周围的高度角应该在15b以上以避开障碍物和避免信号被吸收或者被遮挡,而其周围还不能具有强电磁场和发射源。
同时所选的地方最好不要在公路和铁路的附近,这样就可以减少振动源的产生,提供安全而又可靠的交流电电源和通信系统,以便公共通信网络的接入和观测和维护的方便[3]。
单基站CORS系统的定位精度研究摘要:随着GPS技术的快速发展,利用网络RTK技术建立的连续运行卫星定位系统已成为GPS应用的发展热点之一,对于其解算结果的精度及稳定性提出了更高的要求。
本文简要介绍了影响单基站CORS系统定位精度的主要因素,并对系统的定位精度进行了分析。
实验表明:综合使用几种方法,可以较全面、有效地检测CORS系统的定位精度。
关键词:网络RTK单基站CORS系统定位精度精度分析一、前言单基站CORS系统就是只有一个连续运行的基站,类似于传统的一加一或一加多RTK,只是基准站连续运行的同时又是一个服务器,它可以通过软件实时查看卫星状态、存储静态数据、实时向Internet发送差分信息以及监控移动站作业情况。
移动站可以通过GPRS\CDMA网络访问Internet和基准站服务器实时通信。
它的覆盖范围一般可达30公里。
多基站CORS系统一次性投入成本高,建设周期长,一些中小单位没有能力承建,让其发展受到局限。
于是提出了单基站CORS系统并且其具有建设成本少、随时可升级扩展、施工周期短等优势,而且其可以实时提供安全、稳定、可靠的数据。
系统建成后可以为用户提供多种精度、多种模式的导航定位服务。
其定位的精度、稳定性及可靠性是系统运行过程中最为关键的问题。
二、影响CORS系统定位精度的因素影响系统定位精度的主要因素包括系统基准精度、接收到的卫星数、电离层状态和设备条件等。
1系统基准精度。
系统基准即参考站坐标,是进行差分解算的数据基础,也是CORS进行定位服务的最重要的影响因素,参考站坐标准确与否将影响到实时定位的精度。
2同步观测卫星数。
接收到的卫星数也影响解算精度,按照差分GPS解算公式,接收到的卫星数越多,相位值越多,解算精度越高。
因此在实际测量中,同步接收到的有效卫星数量越多,则解算精度越高,故实际测量时应尽量避开高大建筑物或茂盛树林等影响接收卫星的地物。
3电离层状态。
电离层活跃程度将影响接收机接收到的GPS卫星信号,电离层越活跃,其对GPS信号干扰越强烈,解算精度越低,故实际测量时应尽量避开电离层活跃的时间段。
单基站RTK点位检校与精确度测评分析利用单基站RTK可以有效拓展CORS的测量范围,需要保证单基站RTK的点位与精度准确性。
利用基于CORS的单基站RTK进行测量地区范围扩展时点位检校与精度评定的思想和原则,结合例子阐述了利用CORS对单基站RTK测量结果进行点位检校与精度评定的操作过程,并以此分析了CORS点位测量与单基站RTK点位测量精度变化的规律。
标签:CORS 单基站RTK 点位检校精度评定0引言随着我国经济与技术的快速发展,城市CORS在近几年来得到了较好的完善,基本上对城市区域实现了全覆盖,使城市地理信息的采集更为方便。
但在城市的一些边缘地区,CORS受到了限制,精度和可靠性大幅度降低采用单基站RTK可以很好地解决这个问题,为了保证单基站RTK的测量精度,就要对其进行点位检校与精度评定。
1点位检校与精度评定的思想和原则1.1基本思路设定某CORS的覆盖区域为A,在周边的覆盖处运用RTK单基站作业;设定单基站RTK的作业范围为B;CORS覆盖区域与单基站RTK的作业区域有重叠度,定为C。
见如图1。
可在区域C中运用RTK单基站和CORS搜集特定量的重叠点作为基础,采用一定方法,运用CORS所定义的坐标框架基准来更正RTK单基站的测量结果,并评估数据的精准度,达到利用单基站RTK对CORS边缘覆盖区进行拓展范围的目的。
利用此方式拓展CORS周边覆盖速度快,不需提前布设和CORS关联的高等级控制网,节约了一定的成本。
虽在某地区采用单基站CORS能满足一般工程测量需求,但其兼容性和覆盖范围仍很大的限制。
1.2实施原则通过上述基本思想,实现在CORS边缘覆盖区域,利用单基站RTK对测区拓展,需要遵循以下原则:(1)CORS边缘覆盖区域和单基站RTK作业区域需要有一定范围的重合度。
(2)在重合区域分别依据两种手段采集一定数量、密度均匀的重合点。
(3)采用多项式拟合等方法,将CORS确定的基准传递到单基站RTK作业范围。
单基站CORS系统的动静态定位精度研究单基站CORS(Cors只是对于GPS来说的,国内的现代定位网络采用的是以CORS观测站作为基础的虚拟基站网络,这个网络是基于观测站的真实观测数据建立的)系统的动静态定位精度研究1. 引言CORS系统是一种基于GPS技术的动态定位系统,能够实现高精度的定位和导航。
在过去的几年里,CORS系统在航空、航海、交通等领域得到了广泛的应用。
CORS系统的动态定位精度受到多种因素的影响,如系统参数设置、误差源分析等。
对CORS系统的动态定位精度进行研究具有重要的意义。
2. 系统参数设置系统参数设置是影响CORS系统动态定位精度的重要因素之一。
选择合适的观测站位置是保证系统性能的关键。
观测站应尽量分布在地理环境复杂、信号强度较弱的地区,以提高系统的定位精度。
合理设置观测时间间隔和观测时间长度,可以平衡系统性能和资源消耗。
合理配置CORS系统的硬件设备和软件算法,可以进一步提高系统的定位精度。
3. 误差源分析误差源是影响CORS系统动态定位精度的另一个重要因素。
主要的误差源包括大气延迟、多径效应、钟差等。
大气延迟是由于电离层和对流层引起的,可以通过差分技术和模型来进行补偿。
多径效应是由于接收机和卫星之间的信号反射引起的,可以通过地物特征分析和多路径解算来减小。
钟差是由于卫星钟和接收机时钟不同步引起的,可以通过时间同步和差分技术来消除。
4. 性能评价CORS系统的性能评价是对其动态定位精度进行定量分析的重要手段。
常用的评价指标包括定位误差、解算时间和可靠性等。
定位误差是衡量CORS系统定位精度的主要指标,其值越小表示定位精度越高。
解算时间是衡量CORS系统实时性的指标,其值越短表示系统响应速度越快。
可靠性是衡量CORS系统稳定性的指标,其值越高表示系统稳定性越好。
5. 结论本文通过对CORS系统的动态定位精度进行研究,主要包括系统参数设置、误差源分析和性能评价等方面的内容。
单基站RTK与CORS系统的精度比较与分析[摘要]随着连续运行参考站网(CORS)技术的快速发展以及硬件系统的建立,CORS技术在工程应用中的范围越来越广泛。
本文通过对比单基站RTK与CORS系统的工作原理分析两者的精度影响因素,通过工程实际对两者的精度进行比较,并对结果进行分析。
[关键词]单基站RTK 连续运行参考站网工作原理精度分析1概述随着CORS技术的成熟,东部沿海很多省、市、区政府组织协调建立了连续运行参考站网,提供不同精度的位置服务和相关信息服务,而且绝大部分都免费提供,这就促使CORS服务已经在工程测绘中得到了广泛的应用[1]。
但在实际工程中,由于项目地区的边缘性和特殊的地理位置,导致采用CORS技术难以完成测量工作。
此时,考虑到成本与效率问题,单基站RTK(以下简称RTK)技术仍然有很大的应用空间。
所以对采用单基站RTK与CORS进行数据采集的精度进行定量分析还是很必要的。
2RTK与CORS系统原理2.1 RTK技术原理RTK测量技术即为实时动态测量技术,是以载波相位测量与数据传输技术相结合的以载波相位测量为依据的实时差分GPS测量技术。
主要由三部分组成:①基准站接收机、②数据通讯链、③流动站。
其主要工作原理:在已知高等级点上(基准点)安装GPS接收机,进行连续观测,并将基观测到的数据和测站信息,通过无线电的方式实时传输至流动站。
流动站接收机在接收GPS卫星信号的同时接收基准站的传输数据,根据所接收的信息对GPS轨道误差、电离层和对流层及大气折射所带来的误差进行改正,实时解算出流动站的三维坐标。
由RTK的工作原理可以看出,RTK技术存在着一定的局限性,主要包括:①用户需建立本地参考站;②误差随距离增大;③可靠性和可行性随距离降低。
2.2 CORS系统原理CORS 服务网是由一系列连续运行的GPS基准站和一个GPS网络控制中心构成。
整套系统主要包括GPS固定参考站系统、GPS网络控制中心系统、数据传输系统、数据发播系统和用户系统五部分组成。
单基站CORS系统的动静态定位精度研究随着无线通信技术的不断发展,CORS(Continuously Operating Reference Station)系统已经成为了GPS(Global Positioning System)定位技术中的一种重要手段。
CORS系统是由一组分布在地球表面上的基站组成的网络,可以提供全球准确的动态和静态位置信息。
CORS系统利用GPS技术和精密测量技术,通过卫星收发信机和各个基站之间的数据交换,可以实现非常高精度的动态和静态定位。
在单基站CORS系统中,一台基站可以提供所有的位置信息,而无需其他基站的协助,这种系统是一种简化了的CORS系统。
本文就单基站CORS系统的动静态定位精度进行研究。
动态定位是指移动对象在运动过程中对其位置进行连续不断的估计。
在单基站CORS系统中,动态定位的精度与基站的精度和测量时间等因素有关。
基站的精度主要受其位置、高度、信号传输误差和仪器误差等因素的影响。
测量时间越长,定位精度越高。
在单基站CORS系统中,动态定位的精度主要受环境干扰和多径效应的影响。
环境干扰包括电磁干扰、大气干扰、多普勒效应等。
多径效应是指由于信号在传播过程中被建筑物、山丘等物体反射导致的误差。
静态定位是指固定对象在不动的状态下对其位置进行估计。
在单基站CORS系统中,静态定位的精度与基站精度、测量时间、测站环境和多次测量的平均值等因素有关。
在理想的测量环境下,单基站CORS系统静态定位的精度可以达到毫米级别,但实际上受到了多种因素的影响,其精度通常在厘米级别左右。
1.提高基站的精度。
选择合适位置并进行精密调校。
2.提高测量时间。
延长观测时间可以提高测量的精度。
3.提高测站环境。
尽量选择平坦、无遮挡的测量环境,以减少多径效应。
4.多次测量的平均值。
进行多次测量,计算其平均值可以减少随机误差的影响。
总之,单基站CORS系统可以提供较高精度的动静态定位,但其精度受到多种因素的影响,需要综合考虑多个因素的交互作用,采取有效的措施提高其定位精度。
摘要:目前,单基站CORS系统在城镇的测量领域中正在得到逐步普及,尤其对城镇地籍测量提供了更广泛的应用前景。
本文以盘锦市大洼县城镇地籍测量为例,对单基站CORS系统在城镇地籍测量中应用的范围、精度、优缺点及局限性等方面进行了论述,为国土资源及测绘部门提供参考。
关键词:CORS系统;RTK;精度;误差
1、CORS的概念
连续运行卫星定位服务系统(ContinuousOperationalReferenceSystem,简称CORS系统)是现代GPS的发展热点之一。
CORS系统将网络化概念引入到了大地测量应用中,该系统的建立不仅为测绘行业带来深刻的变革,而且也将为现代网络社会中的空间信息服务带来新的思维和模式。
连续运行参考站系统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(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。
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.
2、CORS的分类
(1)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。
(2)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。
最初的网络RTK是利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有效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,如果要使基线精度优于3厘米,需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,如果要求按一定精度覆盖整个区域,需要架设较多的参考站。
多参考站常规RTK模式虽然在一个较大范围内满足了精度要求,但需要的投资也是巨大的。
3、CORS系统在地籍测量中的应用
在全国第二次土地调查中,盘锦市大洼县城镇地籍测量利用了辽宁省水程测量有限公司建立的单基站CORS系统对图根点进行了测量,体现以下几方面优点:
(1)对图根点测量速度快、效率高,并且节省人工。
(2)图根点选点灵活、适当,随机性强。
(3)减少测区布网层次,图根点精度较高并且均匀。
相对于细部测量而言,则体现以下优点:
(1)采集点灵活,效率高。
(2)采集点精度高,误差均匀。
4、注意事项
利用CORS系统的RTK测量图根点和细部点虽然具有上述优点,但由于RTK所采集的各点均为独立观测,缺乏必要的检核条件。
另外,RTK由于信号漂移、多路径误差、载波相位整周数计算有误、信号临时被遮挡等原因,有时会出现“飞点”现象,即屏幕上显示满足精度要求的双差固定解,而实际所测坐标值是错误的,有的差十几厘米,有的差到几米,有的差更大。
因此在实施过程中应该注意如下事项:
(1)对图根点的测量应进行必要的检核。
图根点作为施测细部点的已知点应保证准确无误,因此,应该对所测得图根点进行100%的检查。
具体检查方法可按下面四种方式:
一是量边检查,即利用全站仪对相邻RTK图根点测量平距,将其与RTK相邻图根点坐标反算距离相比较,以发现粗差或错误,然后将粗差或错误的RTK点重测。
二是利用不同时间段分别采集数据,将其不同时间段采集的数据进行比对,以发现粗差或错误所在。
三是利用两台RTK同时进行采集,将两台RTK采集的数据进行比对,以发现粗差或错误所在。
四是在全站仪施测细部点时,建站后利用全站仪施测定向点的坐标与RTK施测的坐标进行比对而加以检核。
《工程测量规范》(GB50026-2007)对RTK图根点的要求采用的是第二种方式。
(2)对细部点测量应进行一定数量的抽检和图面巡检。
由于细部点数量较大,不可能每个点都做检验,只能对每个街坊抽出一定数量的点进行检验。
一般检验的方法有两种:一是采用RTK重新对该点进行采集,进行坐标比对;二是采用钢尺丈量相邻细部点的边长进行相对误差检查。
为了提高地籍图的精度,要进行100%的图面巡视检查,将权属调查时勘丈的界址边长与坐标反算边长进行比对,以查验粗差。
5、CORS系统在城镇地籍测量中的应用的精度分析
(1)图根点测量的精度分析
在盘锦市大洼县城镇地籍测量中,在楼房建筑区及主要街道采用南方RTK-GPSS86型(平面动态精度10mm+1ppm)与CORS系统连接,共施测埋石图根点197个,临时图根点约500个。
采用南方NTS352全站仪(测距精度为2mm+5ppm,测角精度为2秒)对埋石图根点进行量边比对检查,发现2个RTK图根点存在粗差,分析其原因,主要所选点距高压线较近,受电磁场影响较大,因此对该点进行剔除。
对其它相邻埋石图根点进行了103条边的检查,发现最小误差为0.0cm,最大误差为4.0cm,中误差为±1.1cm。
误差分布与所占比例详细情况见表2相邻埋石图根点边长检测表。
从表2中可以看出小于2.0cm 的误差占70.9%,大于3.0cm的误差进占11.6%,所有埋石图根点的误差均小于±5cm,完全满足《第二次全国土地调查技术规程》(TD/T1014—2007)相关技术要求。
对临时图根点采用测站定向检查方法,未做详细技术统计。
表2相邻埋石图根点边长检测表
(2)对细部点测量的精度分析
在盘锦市大洼县城镇地籍测量中,对细部点按量边和打点两种方式进行了抽样检查,量边的数量一般每个街坊不少于20条,宗地数量多的可多量些。
将外业实地检测的边长与内业坐标反算的边长进行比较,超过2倍中误差(10厘米)的视为粗差,对于与粗差相关的边和点到实地查找原因进行更正。
对每个检查过的街坊计算距离中误差。
全测区共进行边长勘丈检查18个街坊,检查结果主要参数见表3细部点检查精度统计表的右栏。
作业小组对界址边检查的同时,对街坊内的界址点或地物点也进行了抽样检查,在每个街坊内有选择的(均匀分布)抽取不少于20个点进行坐标检查。
将外业检测的坐标与原测的坐标进行比较,
计算外业观测的点位误差。
超过2倍点位中误差(10厘米)的视为粗差,对于粗差的点位利用RTK到外业重新采集进行更正。
对每个检查过的街坊计算点位中误差。
全测区共进行坐标点位外业实地检查17个街坊,点位检查的主要参数见表3左栏。
表3细部点检查精度统计表
点位检查(17个街坊)量边检查(18个街坊)
从表3中可以看出,无论是点位检查,还是量边检查,利用RTK测量的细部点与常规设备全站仪测量的细部点情形相似,粗差个数在4%左右,分析粗差存在的原因主要有两点。
一是RTK置中误差,即RTK的相位中心和点位中心不在同一铅垂线上(主要原因);二是由于RTK信号漂移等引起的飞点(个别点现象)。
抛开粗差后,计算的点位中误差和边长中误差均满足《第二次全国土地调查技术规程》(TD/T1014—2007)相关技术要求,并且精度略高于常规测量方法,因此该方法行之有效。
6、CORS系统应用远景
由于单基站CORS系统使用方便,配置简单,成本低廉,因此广泛应用于城镇中的国土资源、城镇规划、农村土地规划等行业中。
在农村土地规划中,CORS系统的优势越来越明显,作业人员只要携带一台流动站即可进行各种地籍要素和地形要素的采集,这对农村居民地规划测绘和地籍测量提供了极大的便利条件。
目前许多城镇各行业部门均购置了单基站CORS系统。
单基站CORS系统适用于面积较小的市、县,并且随着距基站距离的增加,误差会逐渐增大,因此网络CORS系统正在逐渐兴建。
目前在全国各地以省或地区为区域单位已建立了许多网络CORS系统。
辽宁省测绘局在近两年正在筹建辽宁省的网络CORS系统及其对辽宁省区域大地水准面的精化工作。
无论是单基站CORS系统,还是网络CORS系统,都在测绘领域发挥越来越重要的作用,预计最近5年内CORS系统会遍布全国各地。
由于CORS系统的出现,今后的测量方式、方法和测量效率也会发生巨大的变化,这是一场测量技术的重要革命。