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CORS基准站建设的方式、步骤、注意事项等知识大科普

2019-01-21 热度:1932 ℃

  如今,越来越多国家、地区、城市已经建设或准备建设自己的CORS系统。

全球范围连续运行参考站(CORS站点分布)

  全球范围连续运行参考站(CORS站点分布)

  CORS,简单来说就是通过参考站连续采集高质量的GNSS原始观测数据为各行业移动终端用户提供毫米级-厘米级高精度定位服务小到导航定位,大到国事民生,国土测绘/防灾减灾/智慧城市/自动驾驶等等方面,CORS系统都发挥着巨大作用。

CORS系统高精度定位服务

  其中,参考站数据是CORS系统的核心支撑为了维护整个网络系统的稳定运行,选择最佳的地理位置来建设站点也就成了获取高质量数据的关键。

建设完成的cors基站

  选址工作,说到底就是在土建施工前对准备建站的地点进行详细的现场查勘、数据测试和数据分析,确定站点符合指标要求后才能施工建设。

  那么,CORS参考站建设到底如何选址,有什么注意事项?下面就在文中给大家科普一下。

  CORS参考站如何选址?

  站点选址,一般分为图上选址、现场踏勘、数据测试和数据质量分析四个步骤。

  图上选址(站点分布设计)

  图上选址,说的就是在CORS站网需覆盖范围内,根据空间均匀性和基线距离,在地图上进行初步选址。通常需要考虑两个因素:空间均匀性和基线距离。①空间均匀性:指在CORS选址的时候,根据覆盖区域的平面和高程进行空间均匀选址。

  ②基线距离:指CORS参考站之间的距离。在电离层变化平缓、气候变化平缓的高纬度区域,CORS站间距可以达到100公里以上,而在低纬度地区,由于电离层活跃、变化剧烈等因素的影响,CORS参考站站间距根据需求有所减小,一般建议在50公里左右。

  在站点分布构图上,CORS站点一般采用Delaunay三角网络布局,这是目前最优的算法模型,也是CORS参考站最常用的结网方式。

CORS站点分部设计示例

  站点分布设计示例

  现场踏勘

  图上选址只是从整体区域上完成了选点分布,具体建设在哪一个地方或者哪一栋楼,还需要派出CORS技术工程师进行现场查勘。现场查勘工作一般需要与甲方一起完成,经与甲方沟通可能的建站地址之后,双方配合进行现场查勘。

  1:观测环境要求

  由于CORS站需要24小时连续不断地进行卫星数据的采集,对周围的环境就有了特定要求:

  站点环境因素

  ①距离产生多路径效应的地物(如高大建筑、树木、水体和易积水地带等)应大于200米;

  ②应有10°以上地平高度角的卫星通视条件;困难环境条件下,高度角可放宽至25°,遮挡物水平投影范围应低于60°;

  ③距微波站和微波通道、无线电发射台、高压线穿越地带等电磁干扰区应大于200米;

  ④避开采矿区、铁路、公路等易震动地带;

  ⑤顾及未来规划和建设,选择周围环境变化较小的区域进行建设;

拟建cors站周边环境示意图

  拟建的CORS站点四周环境图

  2:地质环境要求

  如果参考站建设在地面上,则该区域选址需要的地质环境条件应使参考站墩标建设在稳定地质构造的块体上,避开地质构造不稳定地区(如断裂带、易发生滑坡与沉陷等局部变形地区)和易发生水淹或者地下水位变化较大的地区。

CORS站地质环境选择示意

  3:站址保障要求

  由于各个CORS站点需要通电通网,一般在所建设的站点附近,要有可以让仪器设备24小时通电运行的“机房”环境,在站址保障上需满足以下条件:

  ①便于接入公共或者专用通信网络;

  ②具有稳定、安全、可靠的电源;

  ③交通便利、便于人员往来和车辆运输;

  ④具有良好的土建施工条件;

  ⑤具有建设用地及基本基础设施保障;

  ⑥具有良好的安全保障环境,便于人员维护和站点的长期保存。

cors站机房运行保障

  24小时运行网络机房

  测试数据采集

  通过现场踏勘,确定建站条件的环境、地理位置及站址保障满足条件后,就可以采集测试数据。数据采集应尽量使用与建站所用的相同型号接收机与天线进行测试,且测试时间满足24小时连续采集,采样率为1秒,截止高度角10度。

cors站静态数据采集测试

  工作人员调试24小时静态数据采集设备

  数据质量分析

  测试数据采集完之后,可以使用中海达专用的CORS站点数据质量分析软件进行数据分析。一般建站要求指标如下:

cors站数据质量分析

  站点数据测试指标值

  通过软件来观察数据质量,确定所选站点是否真正适合建设CORS(是否达标)。

 观测值时序图(卫星总数数据完整图)

  图1: 观测值时序图(卫星总数数据完整图)

信噪比变化曲线图(总体信噪比)

  图2: 信噪比变化曲线图(总体信噪比)

信噪比星空图1

信噪比星空图2

  图3: 信噪比星空图(总体信噪比)

  最后一步,就是根据站点的数据质量分析结果填写测试报告。只要符合国家所规定的指标要求,就认为该站点达到CORS参考站建设要求,可以开始下一步的施工计划。


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