基于CORS的道路工程测量技术探讨

罗永亮　谢华

摘 要：该文以CORS技术在城市道路工程测量中的应用为研究对象，首先分析了道路工程测量的主要内容，进而详细研究了外业施测的内容，最后探讨了观测数据的分析思路，证明了CORS测量满足道路工程测量的要求。

关键词：CORS 道路 工程测量 观测数据分析

中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（a）-0044-02

1 CORS系统的组成

CORS系统由基准站网、数据处理中心、数据通讯部分、用户应用系统4个部分组成，各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体，形成专用网络。

（1）基准站网。基准站网是由范围内均匀分布的固定基准站组成。负责采集GPS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。

（2）数据处理中心。数据处理中心是 CORS的核心单元，也是高精度实时动态定位得以实现的关键所在。中心24 h连续不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信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/载波相位差分改正信息，以便实时解算出流动站的精确点位。

（3）数据通讯部分。CORS的数据通讯包括固定基准站到控制中心的通讯及控制中心到用户的通讯。基准站到控制中心的通讯网络负责将基准站的数据实时地传输给控制中心，控制中心和用户间的通讯网络负责将网络校正数据送给用户。系统通过移动网络、Internet等形式向用户播发定位导航数据。

（4）用户应用系统。包括用户信息接收系统、网络型RTK定位系统、事后和快速精密定位系统以及自主式导航系统和监控定位系统等。按照应用精度的不同，用户服务子系统可以分为mm级用户系统，cm级用户系统，dm级用户系统，m级用户系统等；而按照用户的应用不同，可以分为测绘与工程用户（cm、dm级），车辆导航与定位用户（m 级），高精度用户（事后处理）等几类。

2 CORS系统的原理

目前，CORS实时动态定位解算的技术主要有虚拟参考站技术（VRS）、区域改正数技术（FKP）、主辅站技术（MAC）。

（1）虚拟参考站技术（VRS）。虚拟参考站技术就是在一定区域内架设一定数量的基准站，精确测定这些基准站的位置及变化率，基准站连续接收卫星信号，将信息传送至信息处理中心，数据处理中心同时接收流动站发送的接收机概略位置信息，数据处理中心根据移动站的位置，选择较近或定位精度较好的基准站信息，虚拟出一个参考站，然后根据各基准站上的误差信息通过一定的数学模型内插出该虚拟站的误差，将虚拟出的流动站改正数据播发给流动站，这样虚拟参考站的位置通常是在移动站真实位置的周围5 m范围内，保证了虚拟参考站与流动站误差的相关性。

（2）区域改正数技术（FKP）。区域改正数法利用GPS基准站观测数据，主要是相位观测值和伪距观测值，以及基准站已知坐标等数据，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，将其应用到观测值中，从而消除各种与时间空间有关的误差，提高定位结果的精度。

（3）主辅站技术（MAC）。主辅站技术是将相位距离简化为一个公共的整周未知数水平，主辅站方法发送主参考站的全部改正数及坐标信息，对于辅参考站只播发相对于主参考站的差分改正数和坐标差，这样可以减少参考站网络中的数据播发量。使用单差散射和非散射相位改正数形成压缩的差分信息，其区域误差改正数模型由流动站设备自定义。

3 影响CORS系统定位精度的因素

CORS系统的定位精度除受到信号传播误差、轨道误差、卫星钟差、接收机钟差以及多路径效应的影响外，还受到定位参考框架的选择、参考站坐标解算过程中 IGS跟踪站的选取，以及流动站在参考站网中的位置、观测时段及卫星分布情况、系统定位算法的优劣等影响。

4 实例分析

4.1 工程概况

该文采用的实例项目是武汉某公路工程项目，项目按四级公路的技术标准设计，全长27.6 km，测区为大型国有林场，山高林密，林道为年久土路，现需重新规划和建设，改善行车及森林防火条件，同时带动林区经济发展和旅游开发。endprint