CORS系统问题分析及解决方案

易铭东，谢 琪，罗烈勋

（1.荆州市土地勘测规划院，湖北 荆州 434000；2.广东南方测绘有限公司 湖北分公司，湖北 武汉 420223；3.荆门市测绘管理局，湖北 荆门 448000）

CORS系统问题分析及解决方案

易铭东1，谢 琪2，罗烈勋3

（1.荆州市土地勘测规划院，湖北 荆州 434000；2.广东南方测绘有限公司 湖北分公司，湖北 武汉 420223；3.荆门市测绘管理局，湖北 荆门 448000）

CORS系统已经充分运用于湖北省工程测量工作中。针对CORS网络在运行和使用各个环节中会出现的问题进行了分析，并提出相应的解决方案，以提高现场工作人员解决技术故障的能力。

全球卫星定位导航系统；CORS系统；数据通讯；故障处理

CORS系统是建立在GNSS硬件等技术平台基础上，将基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统5个部分有机结合在一起，为用户提供全新、透明、实时的测量服务。本系统硬件由GNSS基站、电源系统、用户系统、数据传输系统组成。各基准站与监控分析中心通过数据传输系统连接成一体，形成专用网络，如图1。

CORS是全天候24 h连续运行的GNSS系统，其运行情况受卫星运行的状态、参考站GNSS运行的状态、通信网络的情况、流动站和中心服务器硬件设备性能等多重因素的影响。运行环节较多，导致流动站经常有故障不明的情况。本文从技术角度，分析可能产生问题的环节，提出了相应的解决方法。

1 流动站引起故障的分析

1.1 SIM/UIM卡问题

以南方S系列流动站数据链连接过程为例，分析SIM/UIM卡故障的表现，如图2。

图1 CORS网络运行原理图

图2 流动站数据链连接过程图

1）初始化网络故障。如果未插入SIM/UIM卡，或者是卡插槽故障，导致无法正常进入移动网络，则初始化网络无法完成，信号条直接变为红色无信号状态。解决办法：检查是否插好SIM/UIM卡，检查卡插槽是否正常。

2）无法登录数据网络。在中国范围内，3大移动运营商均以拨号方式登录数据网络，如果出现欠费、超出流量限制或者未开通数据服务等，则数据拨号连接无法正常完成。解决办法：补交费用，开通流量套餐或者临时流量包等。

1.2 网络通读模块故障

1）主机设置错误。此类故障较为常见，例如设置为电台数据链模式等问题。检查一下状态指示灯，或者根据开机时的提示语音即可明白原因。解决办法：更换正确设置方式。

2）指令集变化故障。此类问题比较少见，原因是在一些城市内运营商升级为4G网络后，登录AT指令集代码变更。有些硬件底层以AT指令集方式登录的流动站，会无法登录GPRS网络。如果是CDMA网络模块，则不会有此问题。解决办法：刷新流动站，变更新的AT指令。

1.3 流动站本身故障

理论上来讲，流动站主板只负责信号接收和解算，与网络通讯并无直接关系，但在网络CORS模式下，流动站主板也会引起一些故障。

1）GPGGA数据丢失。GPS固定数据输出语句(GPGGA)是一帧GPS定位的主要数据，也是使用最广的数据。GPGGA语句包括17个字段：语句标识头、世界时间、纬度、经度、定位质量指示、使用卫星数量、水平精确度、海拔高度等。在单基准站模式下，有无GPGGA数据并不是高精度定位的关键因素，但是在CORS网络模式下，GPGGA直接影响到虚拟基站的计算和RTK数据解算。在主板出现故障无法解算出GPGGA数据时，流动站在CORS网络里是无法正常工作的。图2的最后一个步骤如果不能通过，则证明GPGGA数据上传失败。解决办法：软件故障可通过主机设置解决，硬件故障则返厂维修。

2）数据格式错误。一般是差分数据格式或者是主机IP地址、端口这样的设置错误。网络RTK中也有由于数据接入点设置错误而不能正常工作的，另外，有些CORS网络严格要求了账号和密码，如果输入错误也同样不能工作。此类错误最为常见。解决办法：检查各项设置，修改正确即可。

2 运营商基站引起故障的分析

1）基站分布不足。国内3大运营商都分别做过数期移动基础工程，使移动信号的覆盖范围和面积都有大幅度增加，但是在某些偏远地区，依然是无信号覆盖的。比如山区、高原这样的困难地区，此类问题无法解决，只能自己架设临时的基准站并且换用数据电台通讯。

2）基站的频繁切换。中国移动/中国联通采用的GSM基站，每个基站的理论覆盖范围只有不超过5 km半径，超过后，会用硬切换的方式先强制下线，再转换到另一个基站来服务。虽然切换时间不长，但是在对数据实时性要求极高的CORS网络中，这已经足够引起解算失败。流动站工作区域如果刚好在2个基站的边缘，会产生更多的频繁切换。具体表现是：流动站上网络信号较弱，通常在2～3格之间，但固定解非常少，大部分时间都只有浮点解或者伪距解。解决办法：换CDMA网络模块通讯，或者略偏向某个基站。

3）漫游号处理故障。测量单位一般会固定一些运营商号码来给流动站使用，到外地测量时，也不会更换这些数据服务号。在少数情况下，移动网络的漫游功能会和某些主机模块产生冲突。当移动用户漫游到新的服务区时，它必须向该地区的VLR（访问控制器）申请登记。VLR要从该用户的HLR查询有关的参数，再给该用户分配一个新的漫游号码，并通知其HLR修改该用户的位置信息，删除原位置信息才可使用。有些流动站生产厂商在网络模块通讯连接时对此类情况考虑不够，AT指令集开机后立即发出，导致连接移动数据网络失败。表现在流动站上，就是表示通讯连接的指示灯一直在闪，但是总是连不上CORS服务器。解决办法：等一定的时间，待第二次重连网络就可以登录；或者直接换用本地SIM/UIM卡。

图3 GSM基站扇区信号范围图

4）基站数据端口不足。一般每一个基站都有3个扇区，每一个扇区会向某一个方向发射，覆盖范围120°，这样3个扇区就可以形成360°信号全覆盖（图3）。在农村和离城市较远的地区，运营商为节约设备成本和出于用户数量的考虑，每个扇区会配置3个数据端口，也就是同一时间内只能有3个用户在扇区内传送移动数据。一般情况下，运营商给定的数据端口是够用的，但是在节假日、某些重大活动或者重大工程展开时，这一区域使用移动数据人员突然大量增加，会导致后面的用户能登录，但是不能传送移动数据。笔者曾在春节期间测量某高速公路时遇到此类情况。解决办法：一是不断抢线，争夺数据端口；二是联系运营商的运行维护部门，重启基站或者增加数据端口个数。

3 CORS网络中心引起故障的分析

1）网络设备故障。此类故障在中心机房管理中最为常见，也较好解决。路由器、交换机、防火墙等网络设置，不管是硬件还是软件原因，都可能会造成临时故障。机房中心维护人员如果有相应的检查手段和提醒软件，可在短时间内处理好。

2）网络黑客攻击。由于各个基准站都是连续运行站，一般等级较高的CORS网都会在每个基准站和CORS中心机房分别使用不同的固定IP地址。而固定IP很容易被黑客软件扫描到所有开放端口，从而进一步获得服务器控制权或者造成网络拥挤。如果是某个基准站被DDOS攻击，则会出现一个区域内的流动站只能浮点解、伪距解，而不能固定解。解决办法：安装防火墙或者查看系统日志，做好网络防护。

3）数据中心端口不足。由于组建CORS网络的软件不同，各个厂商在数据端口的开放性上有很大区别。例如南方、中海达、华测这样的国产软件，一般不会对用户登录数量作限制，也就是说全面开放式的数据端口。而美国天宝、日本拓普康等进口仪器公司的CORS组网软件，一般都限制了可同时在线用户数，而且根据数据格式不同，还有更进一步的限制，如RTCM3.0格式只允许2个用户使用等。解决办法：购买新的用户授权，增加数据端口数量，或者避开拥挤时段，错峰工作。

4）账号和密码被占用。在CORS网络中，对用户账号和密码的管理比单基站方式更为严格，常用CORS软件都不允许账号密码多用户同时使用。在中心机房上，每个登录账号都有记录，如果第二个相同账号登录会被CORS软件拒绝服务，系统也会有明确提示。但是这类故障在流动站上是无法检查的，所以只能由CORS管理人员配合检查。解决办法：换账号密码或者原用户下线。

5）基准站间数据延时过大。一般是光纤网络或者网络设置速率造成此问题。这种情况会导致2个基准站之间的虚拟基线解算误差很大，而且稳定性也会大幅度下降。流动站上的表现就是长时间的浮点解、伪距解，只能偶尔达到固定解。解决办法：检查基准站延时原因，降低时延误差影响。

4 结 语

本文分析了CORS网络下RTK工作模式中可能产生问题的环节和相应解决办法。卫星信号质量或者电离层干扰等问题属于全球性普遍问题，不具备CORS网络特征与代表性，不在此文中作分析。以上解决办法对各省大范围使用CORS网络的用户有一定的指导意义。

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P228.42

B

1672-4623（2015）01-0053-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2015.01.018

易铭东，硕士，高级工程师，主要研究方向为GIS系统和CORS基站网融合及北斗联合应用。

2014-08-08。

项目来源：湖北省科技支撑计划资助项目（2013BDF047）。