东南大学九龙湖校区网络RTK的建立文献综述

 2023-08-16 03:08
  1. 文献综述(或调研报告):

前言

从我所阅读的文献资料来看,目前在我国不少城市和区域已经建立了多基站CORS系统或者单基站CORS系统,并取得了很好的效果,大大方便了测量和定位的教学科研工作,也顺应了生产需求的发展,但受建设成本和运行成本等条件的制约,在短时间内无法推广多基站CORS系统,于是单基站连续运行GPS基准站系统(单基站CORS系统)应运而生,很多学校很多城市都尝试建立了单基站CORS系统,经过精度检验和测试也得到了很好的效果。

正文:

从文献来看:CORS系统一般分为两种模式,有多基站连续运行GPS基准站系统,也有单基站连续运行GPS基准站系统。多基站CORS系统的网络RTK定位精度分布较为均匀,变化平稳,不会随着距离增加而误差增加的情况。单基站CORS系统布局较为灵活,结构比较简单,投资较少,运营成本低,易于维护和管理,且随时可升级成多基站CORS系统,也可并入已有的网络系统,定位精度受工作半径影响,在基准站与流动站接近的时候定位误差较大,避免此情况后依然能够满足定位精度要求,对于东南大学九龙湖校区这样一个区域性独立空间来说,建立单基站CORS系统是一个十分理想的选择。

大多数单基站CORS系统的建立分为硬件和软件这两个部分,硬件方面就是基准站建立以及控制点的布设。软件方面包含较多测试。前期需要测试单基站CORS的各项基础指标,需要分析基准站的数据质量,然后需要求解转换参数,求出相应的坐标,进行时效性测试以及精度测试,测试完成符合要求后才可以投入实际生产使用。

建立一个城市或一个校区的单基站CORS系统,首先要选定仪器设备,成都理工大学所建立的单基站CORS系统中(参考文献[2]),选用的系统基准站接收机是合众思壮公司生产的E650双频GPS接收机,天线采用Navcom公司生产的SWATGD双频测量型天线;郑东新区的单基站CORS系统中(参考文献[16])选用的接收机是美国Trimble生产的NetR8型接收机,天线选择扼流圈天线;东南大学九龙湖校区单基站CORS系统中选用的是美国Trimble生产的NetR10GPS接收机,天线采用配套的Trimble NetR10天线,仪器设备的选定要从仪器精度、数据适用范围、费用成本等几个方面进行考虑。在任何单基站CORS系统的建立过程中,基站建设的要求原则上是一样的:①基准站的基础一定要坚实;②应当远离强磁场及成片水域,避免强磁波和多路径效应的干扰;③基准站视线高度角10°以上应为“准准空”,即基准站.上空视野要开阔;④便于专用通信网络的接入,CORS系统需要便利的通信作保障;⑤务必提供安全、稳定、持续的电源。在基准站建成之后,参考文献[10]提出要进行基准站选址站址测试,基准站选定之后,要对选定的站址进行24小时的静态观测,对观测数据质量进行质量分析。在设备性能正常,工作人员无纰漏的前提下,观测数据的分析结果能够客观反映基准站选址的观测环境状况。对于基准站获取到的原始数据处理分析上,安阳市网络单基站CORS系统的建立中(参考文献[1])使用的是TGO软件,成都理工大学单基站CORS系统(参考文献[2])中使用的数据处理软件是COSAGPS,东南大学九龙湖校区的单基站CORS系统中采用的是中海达HGO数据处理软件,能够应用于GPS数据预处理以及质量检核,通过质量检核,可以获得GPS数据的电离层延迟、周跳、数据可用性、多路径效应、信噪比等信息。诸篇文献中,各个单基站CORS系统的建立过程中,基准站平面都是采用国家CGCS2000坐标系统,高程都采用1985国家高程系统,东南大学九龙湖校区网络RTK单基站CORS基准站平面采用国家CGCS2000坐标系统,高程采用1985国家高程系统,校区内要布设若干控制点,建立观测网。进行连续观测之后,进行基线解算,用HGO进行网平差,求得基准站和控制点的三维坐标,以及约束平差后的网中最弱边相对误差。根据参考文献[4]在定位结果得到后,必须进行定位精度测试、可用性测试、时效性测试、兼容性测试。(1)精度测试:测量所得移动站坐标和控制点坐标要与已知坐标计算误差,通过对控制点的坐标误差分析,分别从以下几个方面进行精度测试:①所测点与基站位置的远近②所测点位于树林茂密以及有楼的隐蔽地区。且需要分别测试平面以及高程两个方面的精度。并将结果与江苏CORS和全站仪所测坐标进行综合比较,分析精度测试情况。(2)可用性测试:单基站CORS系统的可用性测试分为时间可用性测试和空间可用性测试,时间可用性测试一般将系统提供正常网络CORS-RTK服务的连续性作为评定标准,空间可用性测试主要是对该系统的服务距离范围的测试。(3)时效性测试,主要测试流动站定位过程中所需的初始化时间,即流动站接受差分信息由浮动解到固定解的时间(4)兼容性测试:接收机兼容性测试能否接收RTCM2.3、RTCM3.0、CMR/CMR 任何一种差分数据格式,并且定位精度可靠。

参考文献:

[1] 马月华.安阳市网络单基站CORS系统的建立与应用,测绘技术装备,2014,16(3)

[2] 余代俊.成都理工大学单基站CORS系统建设与精度测试,成都理工大学地科院测绘工程系,2012

[3] 祝明坤.单基站CORS_RTK测量的精度分析,山西建筑,2019,45(8)

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