浅谈LNCORS系统测试方案

胡俊昌

[摘要]目前，全国范围内已广泛开展了省级、城市级区域性卫星连续运行基准站系统的建设和应用。我省沈阳、大连等城市都已经完成系统建设并已经应用于实际，实现了城市动态信息化管理，取得了良好的社会经济效益。本文结合LNCORS系统测试，阐述系统测试内容、方法。

[关键词]LNCORS 测试 大地水准面 网络

[中图分类号]P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-9-178-1

0引言

辽宁省卫星导航定位连续运行基准站系统（LNCORS）是利用全球导航卫星系统技术，在辽宁建立永久性的卫星导航定位连续运行基准站、系统数据处理和控制中心（简称数控中心），利用数据通信和互联网技术将各基准站与系统控制和数据处理中心组成网络，共享基准站数据，利用站网管理软件对基准站数据资源进行处理，形成产品和开展服务能力，然后向各种用户发布不同类型的原始数据及RTK差分改正数据等。其主要功能是向系统覆盖区域内的用户提供各种不同精度的实时空间定位服务，是实现“数字辽宁”的基础性工程之一。

1系统功能测试

系统功能测试主要包括以下内容：

（1）系统自动运行能力测试：即系统调试完成后，测试是否能够在无须人员干涉的情况下，自动向用户提供数据服务。测试方法：测试人员在控制中心检视但不操作设备和软件，启动1至2台流动站进行拨号测试，看是否在不操作软件的情况下自动接入、计算并向用户提供改正数据。（2）通信网络测试：测试方法由通信网络承建公司独自进行，并提交网络测试报告。（3）流动站用户并发性测试：即在若干用户同时利用GSM或GPRS方式访问系统时，系统是否能够同时提供数据服务。测试方法：组建5个流动站用户，分别以GSM和GPRS同时访问数据中心。（4）远程控制功能：即在控制中心远程控制参考站接收机和UPS电源等设备、查看其运行状态，设置其运行参数。测试方法：随机抽取某在线参考站，在控制中心利用UPS控制软件进行远程控制、状态查看和参数设置，利用Internet浏览器等进行GPS接收机远程控制、状态查看和参数设置。（5）兼容性测试：即测试系统对流动站接收机的兼容性。测试方法：选用Trimble、Leica、Topcon、Thales、南方、中海达设备，随机选择测试点，利用GPRS通讯方式获取系统服务，该测试应在不同时间段，在3个测试点上测试。

2系统性能测试

2.1定位精度测试

本次拟选择的测试点为52个，其中B级点29个、C级点23个，均匀分布在LNCORS网络覆盖范围内。

测试方法：在测试点进行RTK测试时，先架对中杆，安置好仪器，对中整平并记录天线高。用户单元在每个测试点上用连续地形模式进行RTK实时观测。以RTK连续地形测量模式，分5次进行定位，每次按1秒采样率连续采集50个定位结果，并记录从RTK浮动解到固定解的时间（初始化时间）。每次RTK观测时均进行重新初始化，尽量使每组观测值相互独立。

实时定位精度测试可以分为内符合精度评定和外符合精度评定两部分，前者是观测值的标准偏差，可以反应出定位结果的收敛情况；后者直接反映出系统快速或实时定位的精度。

在LNCORS网络RTK实时定内符合精度统计中，计算每一个观测点所有测量值的平均值，再将该平均值与每一测量值求差，计算系统各个坐标方向的内符合精度。统计所有差值的分布情况，并对差值在不同区间的概率进行统计。系统外符合精度是反映各观测值与真值间差异的重要指标，它能反映LNCORS网络定位的准确性。

将测点已知成果或者高精度静态观测计算的2000国家大地坐标系、1980西安坐标与各测点的网络RTK实时动态测量的2000国家大地坐标系、1980西安坐标系坐标进行比较，求出各测点系统外符合精度。

2.2时间可用性

由于卫星运动、大气变化等原因造成某时刻系统可用卫星数达不到网络RTK定位服务所需的最少卫星数时，系统将无法提供有效的定位服务。测试方法是选取1个常见工作环境下的点位架设流动站，初始化一次，以1秒采样率采集RTK固定解，连续进行24小时的数据采集，统计分析一天内可观测固定解的时间分布和比例，以及符合要求的固定解占全部固定解的比例，分析系统一年内可观测时间比例。系统设计时间可用性全年应达到95%。

2.3空间可用性

空间可用性是用户能够得到RTK固定解的区域范围。本测试主要以辽宁省界周边区域为主，直接选择一部分分布在省界周边的B级点。这些点基本分布在网络覆盖范围应用区域的最远处，同时结合LNCORS定位精度测试结果，以此确定LNCORS能够得到固定解的范围，测试出系统空间可用性结果。

2.4定位时效性

系统定位服务的时效性，对于用户而言就是网络RTK定位所需的初始化时间。由于必须进行固定整周模糊度的计算，需要一定时间的观测才能获得符合定位精度要求的固定解，获得浮动解到固定解的时间称为初始化时间。影响RTK作业初始化时间的主要因素有：可用卫星数、卫星分布、测站与基准站的距离和观测环境等。

2.5系统兼容性

本项测试可在上述测试的基础上进行，选择3个已知点，对不同厂家的主流GPS接收机，使用天宝、拓普康、徕卡、南方测绘、中海达、华测等GPS接收机进行RTK测试。

2.6车载动态测试

3（似）大地水准面精度检测

辽宁省卫星导航定位连续运行基准站系统及（似）大地水准面精度检测主要是在辽宁省卫星导航定位连续运行基准站系统覆盖范围内，利用静态GPS测量和网络RTK的方法求取检测点的GPS大地高。

静态检测点54个，均匀分布在本次二等水准路线上。

网络RTK测点55个。其中B级点29个，水准点25个。该项检测可以和CORS系统定位精度测试同时进行。

4结束语

Cors站系统的定位精度、时间空间可用性、系统的兼容性直接关系到建成后使用，因此必须对系统各个指标进行详细测试。检测的核心是精度指标，即内符合精度、外符合精度和（似）大地水准面精度。本文详细介绍CORS站系统测试方法与过程，但很多细节没有展开，精度指标没有提及，等到测试工作完成后，我会把测试成果与同行共同分享。

参考文献

[1]CH/T 2008-2005全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范 [S] .北京：国家基础地理信息中心，2005.

[2]GB/T 18314-2009全球定位系统（GPS）测量规范 [S].北京：中国国家标准化管理委员会，2009.

[3]孔祥元，梅是义. 控制测量学（下）. 武汉：武汉大学出版社，2002.