连续运行参考站(CORS)原理及实现

1、连续运行参考站(CORS原理及实现1引言COR系统可以定义为一个或若干个固定的、连续运行的GNS第考站，利用现代计算机、数据通信和互联网(LAN/WAN技术组成的网络，实时的通过GSM/GPRS线电话或互联网向不同类型、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GPS1测值(载波相亿伪距)，各种改正数、状态信息、以及其它有关GPS务项目的系统。连续运行参考站系统(ContinuouslyOperatingReferenceSystem,CORS是全球定位导航系统GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem)技术发展的产物，是城市、地区和国家空间数据基础设

2、施中不可或缺的组成部分，可以获取定位、时间等多方面的动态变化信息。2COR僚统组成COR系统由4个子系统组成，分别为：参考站子系统、数据中心子系统、数据通信子系统及用户应用子系统，如图1所示。各子系统由数字通信子系统连接成一体，形成一个分布于整个城市的专用网络。通信系统通信系统图1CORS系统构成简图该系统由控制区域内均匀分布的基准站组成。基准站由GNSS设备、计算机、气象设备、通信设备、电源设备及观测场地等构成，具备长期连续跟踪和记录卫星信号的能力，是CORS勺数据源，其主要功能为：卫星信号的捕获、跟踪、记录与传输；设备完好性监测等。2.2数据中心子系统(DataCenterSub-Syst

3、em)该系统由计算机、网络和软件系统构成，该系统又可细分为系统控制中心子系统(SystemManagementCenterSub-System)和用户数据中心子系统(UserDataCenter)。2.2.1 系统控制中心子系统该系统是CORS勺神经中枢，其主要功能为：数据分流与处理；系统监控；信息服务生成与用户管理等。控制中心是CORS的核心单元，是实现高精度实时动态定位的关键所在。中心24小时连续不间断地根据各基准站所采集的实时观测数据在区域内进行整体建模解算，并通过现有的数据通讯网络和无线数据播发网，向各类需要测量和导航的用户以国际通用格式提供码相位/载波相位差分修正信息，以便实时解算出

4、流动站的精确点位。2.2.2 用户数据中心子系统该系统提供CORJS艮务的下行链路，将控制中心的数据成果传递给用户。其主要功能为：管理各播发站、差分信息编码、形成差分信息队列等。2.3 数据通信子系统( Data Communication Sub-System )该系统由公用或专用的通信网络构成，包括数据传输硬件设备及软件控制模块。该系统的主要功能为：把基准站GNS觎测数据传输至系统控制中心、把系统差分信息传输至用户等。2.4用户应用子系统（UserApplicationSub-System）该系统由接收机、无线通讯的解调器及相关的设备组成。主要功能为：按照用户需求进行不同精度定位。它包括用

5、户信息接收系统、网络型RTK定位系统、事后和快速精密定位系统以及自动式导航系统和监控定位系统等。按照应用的精度不同，用户服务子系统可以分为毫米级、厘米级、分米级、米级用户系统等；按照用户的应用不同，可以分为测绘与工程用户（厘米、分米级），车辆导航与定位用户（米级），高精度用户（事后处理）、气象用户等几类。数据中心子系统是整个系统的核心，既是通讯控制中心，也是数据接收、发送及处理中心。它通过通讯线（光缆、ISDN电话线等）与所有的固定参考站通讯；通过无线网络（GSM、CDM、AGPRS?）与移动用户通讯。由计算机实时系统控制整个系统的运行，所以数据中心的软件既是数据处理软件，也是系统管理软件。每

6、个固定基准站是固定的GPS言号接收系统，分布在整个网络中。固定基准站与数据中心之间由通讯线相连，数据实时地传送到数据中心；数据通讯包括固定站到数据中心的通讯及数据中心到用户的通讯。基准参考站到数据中心的通讯是由通讯网络负责将参考站的数据实时地传输给控制中心；数据中心和用户间的通讯网络是将网络校正数据传送给用户，供用户实时定位。3 实现方法COR系统目前重点提供与位置信息有关的数据，其技术方法分为虚拟参考站法（VRS、主辅立技术（MAX、区域改正参数法（FKB、CPI技术等几种方法。天宝和南方COR昉案是VRS徒卡是MAXVRSffiMA池是目前国内CORSfc术方案的主流，下面就此两种方法做以

7、介绍。3.1 虚拟参考站法（VRS）VR敬术是现有网络RTK技术的代表。虚拟参考站法以流动站的位置，设定为虚拟参考站的大地坐标值（储存于RTCMType3格式内），系统计算出虚拟参考站的区域改正值，供流动站改正其距码和载波相位信号。其实现流程如下：1 各固定参考站通过数据通讯子系统将所有原始数据传输到控制中心。2 控制中心根据接收到的所有数据，由计算机自动选择一组最佳的固定基准站，根据这些站传输来的信息确立整个CORSI盖区域GPS勺轨道误差，电离层、对流层和大气折射引起的误差，从而建立精确的误差模型。3移动用户通过GPR诚CDM比线通信网络向控制中心发出请求，并向控制中心传输一个概略坐标。4

8、 控制中心利用概略坐标及误差模型，在移动站旁边生成一个虚拟参考站，通过内插得到VRS上各误差源影响的改正值。将高精度的差分信号按RTC嘴式通过NTRIP协议发给流动站用户。5 流动站与虚拟参考站构成短基线。流动站利用接收的差分信息或虚拟观测值建立观测方程，差分解算这一短基线，从而得到用户的精确位置。FKP在对电离层残差影响的模型化方面能力有限，用于修正的模型简单，流动站获取数据来源有限，通常仅能获取两个站的数据，因而大部分计算都落在流动站处理器上。6 .2主辅站技术法（MAX）主辅站技术是由瑞士徒卡测量系统XX公司提出的基于“主辅站概念”的算法。主辅站概念是从参考站网以高度压缩的形式，将所有相关的代表整周未知数水平的观测数据，如弥散性的和非弥散性的差分改正数，作为网络的改正数播发给流动站。其实现过程为：首先选取一个参考站作为主站，并将主站的所有改正数及坐标信息传送给流动站，而网络中其他参考站只将其相对于主站的改正数信息发送给流动站，从而减少了传送的数据量。4结束语连续运行参考站系统具有规模化、服务实时化和定位服务实时化的趋势特点，COR院统建设是目前国内乃至全世界GPS勺最新技术和发展趋势，它不仅可以建