沈阳市连续运行参考站基准站基建研究

邰贺，付妍

(沈阳市勘察测绘研究院，辽宁沈阳 110004)

连续运行参考站系统(CORS)是在一定区域范围内建立若干个连续运行的永久性基准站，通过网络，构成网络化的综合服务系统。其建立的最重要的一步是基准站的基建。基建工作好不好，直接影响整个系统的运行可靠性。基建主要考虑的因素有:通讯、结构、环境、图形强度等。

1 图形强度

图形强度主要是要保证站点之间距离适中，分布均匀。这主要是保证参考站软件在误差建模时的稳定性。我们知道，不论是VRS算法还是主辅站技术，都是以合理的图形分布，较强的图形强度为依托的。也就是说，从图论上，按照最邻近原则，参考站构建的三角形尽量为等边三角形，避免出现三角形中角度差别过大的情况。同时考虑到参考站软件建模的能力，站点之间的基线距离尽量保持在 30 km～80 km之间。沈阳市连续运行参考站网络系统由7个站点构成，均匀分布于沈阳市整个市域，所构建的邻近三角形基本接近等边，7个站点之间邻近基线最短为33 km，最长为80 km，平均边长49.8 km，保证了参考站解算软件运行的有效性。具体情况如表1、表2所示，站点分布图如图1所示。

SYCORS参考站网络基线统计 表1

新民胡台33.0紫薇山庄33.0辽中46.0辽中 新民69.0 54.0紫薇山庄

SYCORS基线长度统计表 表2

2 环境

连续运行参考站作为整个服务系统的基准提供单元，要保证足够的外部环境稳定性，以实现基准传递。这主要体现在参考站的点位应远离周边的高大建筑、树、水体、海滩和易积水地带，其距离不小于200 m;应有10°以上的地平高度角卫星无遮挡通视条件;远离电磁干扰区(微波站、无线电发射台、高压线穿越地带等)，其距离不小于200 m;避开铁路、公路等易产生振动的地点。参考站应避开地质构造不稳定区域:断层破碎带，易于发生滑坡、沉陷等局部变形的地点(如采矿区、油气开采区、地下水漏斗沉降区等)，易受水淹或地下水位变化较大的地点;便于接入公共通信网络和政府信息网络。具有稳定、安全可靠的交流电电源;交通便利，便于人员往来和车辆运输等。

图1 参考站站点分布图

沈阳市连续运行参考站在站址选择时充分考虑到上述环境因素，所有的7个站点均经过勘察部门的实地地质条件检测，地质条件稳定。大部分站点设置在规划和国土分局楼顶。所有站点均进行了实地观测，观测时间达到48 h。对测试数据进行了数据有效率、多路径等分析，所有指标均满足设计要求。同时采用场强仪进行站点电磁环境测试，受到鉴定专家组认可。

3 结构

结构主要是指观测墩和观测室的设计。一般情况下，基准站观测墩分为基岩型和屋顶型两种。考虑到沈阳基岩层距离地表过深，不便建立基岩型观测墩，故沈阳市连续运行参考站的7个基准站观测墩均为屋顶型。观测墩为钢筋混凝土结构，内部钢筋与房屋主承重结构钢筋焊接，结合部分均大于0.5 m;观测墩安装强制对中装置，并采用精密水准设备使基座台严格水平，墩外壁应加装(或预埋)适合线缆进出的硬制管道(钢制或塑料)，起保护线路作用。室外设备如图2所示。所有站点均建立观测室，面积最小为20 m2;观测室内均安装空调设备或通风换气设备，使室内气温和相对湿度满足仪器设备正常工作的要求。所有观测室均设置电源稳压设备并配备小型UPS，保证稳定电力供应，并配备专人进行设备看管，保证安全。室内设备如图3所示:

图2 基准站室外设备图

图3 基准站室内设备图

4 通讯

通讯系统是否通畅稳定，直接影响着整个系统的运行效率和可靠性。沈阳市连续运行参考站的数据通讯结构全部基于网络终端，所有设备，包括GNSS接收机、气象传感器、不间断电源(UPS)等均配备网络接口。所有设备均连接至H3C高性能交换机，保证数据包交换的顺畅。7个参考站至控制中心的数据链路均选择为2 M SDH，保证数据传输的稳定性。基准站网络拓扑图如图4所示。

图4 基准站网络拓扑图

5 结论

连续运行参考站是当前GNSS实际应用的研究热点，国内诸多城市纷纷建立自己的参考站系统。而在基建方面，不同城市也基于本地实际，积极探索建设经验。沈阳市连续运行参考站的基建工作，充分吸收了相关国家规范的技术要求，并结合沈阳本地实际基岩层过深，不易建立基岩站的地质特点，构建了全屋顶式参考站基建理念。同时积极采用如场强仪等最新技术，优化设计，项目通过了以宁津生院士为首的专家组论证，其“技术水平走在了全国前列”。系统从2009年建成运行至今约3年时间，基建方面几乎未进行维修，这也充分说明了沈阳市连续运行参考站基建工作富有成效。

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