校内单基站CORS建设和应用研究

李涛会 朱胜兰 费伟

[摘 要] CORS单基站基于自身技术的成熟与在实用、效能、精度等方面的优点，在教学、科研等方面适宜大力推广，结合无锡城市职业技术学院华测CORS单基站的建设实施过程进行探讨研究，以便于在科研单位建站予以借鉴。

[关 键 词] CORS单基站；教学实训；控制网测量

[中图分类号] G717 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2016）28-0042-02

一、单基站CORS的发展和研究现状

全球卫星定位系统（GPS）技术逐渐成熟，特别是近几年实时动态RTK技术已经日臻成熟，在测绘成果的精度、实用性和高效性上大大提高。但RTK也存在着自身的使用局限性：基于单基站作业模式，测量的精度和可靠性随着测量半径的增大而降低。为了克服RTK技术上的这种局限性，近几年一种新的GPS技术——连续运用卫星定位系统（CORS）在各地陆续建立，它具有操作简便、成本低、精度高、实时性强和覆盖率广等优点，特别是CORS系统内网络RTK测量功能的实现，改变了传统测量作业模式，其主要优势体现如下：

1.为测绘行业提供了一个统一的基准，避免了坐标系统的差异矛盾。

2.GPS的有效服务半径得到了有效的拓展。

3.采用连续基站，用户可随时观测，使用方便，提高了工作效率。

4.拥有完善的数据监控和传输系统，可获得高精度和高可靠性的定位结果。

5.用户不需架设参考站，真正实现单机作业，减少了费用。

6.提供远程INTERNET服务，实现了数据的共享。CORS系统的技术优势是无可比拟的，其在地籍测绘中具有巨大的应用潜力。它是目前GPS测量技术发展的一个方向，是网络RTK技术和GPS主板技术发展的产物，它的产生弥补了一些传统的 RTK的不足，促进了GPS在测量和其他领域的应用。

二、校内单基站CORS建立的必要性

CORS系统在工程建设中具有布局灵活、费用低、精度高、效率快的特点，尤其是在高等学校测量教学和实训场地建设的应用比较方便。大多学校没有完整的控制网系统，即使保留完整的控制点，随着时间变化精度也发生了变化，并且当时的控制点都是利用经纬仪或全站仪获取数据手工计算得到，精度难以利用到现在的工程建设和实训场地中。针对学校总体规划建设和校园实训场地，利用单基站CORS对全校进行了整体布控或原有控制点恢复。利用单基站CORS对全校进行了整体控制，布设了56个控制点。通过对GPS和CORS测量的坐标，对比分析得出单基站CORS获取的坐标精度较高，能够满足校园工程建设和实训场地测量精度要求。

三、校内单基站CORS系统建设

（一）单基站CORS系统的组成和作用

CORS系統为一个或若干个固定的、连续运行的GPS/GNSS 参考站，利用现代计算机、数据通信和互联网（LAN/WAN）技术组成的网络，实时地向不同类型、不同需求和不同层次的用户提供经过检验的不同类型的GPS观测值、各种改正数、状态信息以及其他有关GPS服务项目的系统。通常意义上的CORS系统，主要由GP参考站系统、通讯网络系统、控制中心系统、数据中心系统和用户应用系统等组成。单基站CORS系统实际上是上述系统的一个简化，它只有一台连续运行的GPS接收机，它直接与一台计算机相连，这台计算机既是控制中心，也是数据中心。单基准站CORS系统中，参考站上的GPS接收机不断地运行，采集的伪距和相位观测数通常以特定长度的文件记录在数据中心。根据实际应用的需要，文件长度可以设置成从几分钟到几个小时甚至整天不同长度的值。GPS参考站软件在一台计算机上运行，它控制接收机按一定规律定期下载文件数据以及发布该流动站需要的数据。如果需要，系统甚至可以一秒接一秒源源不断地从接收机输出原始数据到服务器。对于实时的GIS和GPS用户来说，可以通过高速无线和因特网登录到服务器获取数据中心输出的差分数据进行导航定位。对于事后用户，可以通过FTP下载GPS参考站软件压缩存储在服务器上的数据文档。

（二）CORS系统安装与性能测试

本文主要结合我校CORS单基站的建设过程，探讨CORS基站系统的构建。考虑到使用和维护方便，我校采用的是楼顶站式建站方式，基站设于实训楼楼顶，安置于混凝土浇筑的墩标上，安全牢固，周围没有其他电子干扰设备，视野开阔，是良好的站点位置，配备有避雷设施，通过同轴电缆与楼下GPS实验室主机相连。我校CORS基站采用华测X60接收机，服务器为DELL-T410，可以不间断连续运行，性能比较稳定。

基于华测接收机装置服务器需要安装的软件有三个：

（1）RTKSetup.exe；（2）Compss静态软件；（3）Apis（可直接使用无需安装），以及同步软件的安装和狗驱动的安装。

软件安装调试完毕后，首先启动X60基准站，将数据线与X60用COM2连接，然后打开“测地通模拟软件”，如下图所示：

如上图“配置”——“基准站设置”，广播格式为：标准CMR，天线高度为：0米，天线类型为：A300，测量到天线底部，端口為：端口1（端口1可以给X60供电）。启动基准站：“测量”——“启动基准站接收机”，将显示方式修改为“WGS84经纬度坐标”输入点名称，点击“确定”之后，选择保存基准站设置。另外，又提示数据从端口1发出，请连接端口1，此时将数据线用COM1跟X60连接。如果要保存基准站设置，下次开机就按上次的基准站坐标，所以对于永久的基准站，如果一次设置好了，以后开机即可发射（下次如果服务器关机或重启时或X60断电关机，只需把X60开机即可，它可按上次启动的已知点坐标发射，无需再打开测地通模拟软件再启动基准站，然后直接打开Apis进行设置）。

四、校内单基站CORS的应用

（一）满足教学实训需要

作为高等职业院校，学生实践技能的培养和提高是首要任务，为了适应建筑行业测量技术需要，我们在教学中特别增加了RTK技术的实验和实训环节，以前采用临时建站的方式通过蓝牙连接学生端移动站，受限于距离影响，具体操作起来费时又不方便，有了CORS基站后，每组学生端移动站只需装上开通数据流量的电话卡即可观测，同时也不受距离局限。

（二）建立校园控制网

为了教学科研以及学校总体规划建设方便，我们测量团队在校园内相对均匀布设了56个控制点，利用学校单基站与周边城市控制点联测，获得城市坐标系下的三维坐标依据全球定位系统城市测量技术规程的要求，控制网最弱点点位中误差和最弱边相对中误差均达到了GPS控制网的精度指标。

总之，从技术上来说，CORS单基站结构比较简单，易于操作，特别适用于教学实训；从经济上来看，运营维护成本比较低，学生在使用中所产生流量费用几乎可以忽略不计；覆盖半径比较大，教师进行科研几乎整个市区都在信号覆盖范围内；从精度上来看，完全达到控制测量，施工放线，地形测绘所需精度要求。而且升级方便，是大专院校建立独立定位系统的最佳选择。

参考文献：

[1]李孝玲，孙朝犇，于水.单基准站CORS系统建立试验研究[J].测绘与空间地理信息，2012（3）.

[2]王秉里.中小城市单基站CORS的建设和应用探讨[J].中国勘测设计，2010（8）.

[3]靳合波，吴学超，袁兴明.南方单基站CORS在校内控制测量中的应用[J].山东理工大学学报（自然科学版），2014（3）.