所屬欄目:通信論文 發布日期:2015-05-04 14:36 熱度:
摘要:CORS是連續運行衛星定位系統的英文縮寫,是GPS導航儀的升級換代產品。它以操作系統簡單、實用性更強、成本價格低廉、定位精度高、以及覆蓋范圍遼闊等優點,在測繪部門得到了十分廣泛的應用。
關鍵詞:通信論文范文,CORS基站;信號;精度
0. 前言
由于目前使用的RTK技術有著自身的缺陷:單基站模式的作業導致其在測量的精度和安全性方面存在隨測量范圍的增大而迅速減小的問題。CORS系統在國外已經建立并且完善,而我國在這一領域發展起點較低。CORS系統的使用,給科學研究提供了最原始、最直接、最快速的數據資料,降低了科研人員的勞動強度,對國民經濟的發展和基礎學科的研究具有推動作用。
1. CORS信號接收和精度的基本介紹
1.1 CORS信號接收的基本原理
通過對連續運行衛星的數據接收,使衛星數據在運行的整個過程中都能夠全部覆蓋有效區域,采集這些數據的基站固定在某個區域內,用微機來連接進而實現數據網絡化,為用戶提供空間高精度定位服務。區域性的網絡連接使各個區域的基站能夠連續的采集衛星數據,保證在衛星的運行過程中對不同類型、不同層次的動態數據采集,這種網絡稱之為GNSS網絡。GNSS網絡可以向測繪人員提供高精度的空間數據,包括地理坐標、氣象狀況、地貌地形、人口分布等信息。
1.2 CORS信號接受系統的組成
一般認為CORS由五部分組成:基準站網絡、數據處理中心、數據傳輸通道系統、全球定位導航數據發布系統、用戶接收數據系統。每個組成部分通過網絡聯成一體,共同組成了CORS網絡。
基準站網絡:它主要的組成部分就是一個一個的基準站,建立在全球不同的區域,負責采集衛星傳輸數據并將其發送至下一個環節-----數據處理中心。
數據處理中心:主要職能就是接受數據并且處理分析數據。對數據的處理是關鍵技術,要進行數據整體分類,將不同基站發回的不同時的數據進行串接,形成連續有研究價值的數據,然后根據用戶要求發出去。數據處理中心是整個系統的核心所在,也是系統能否保持數據高精度、實時性的前提,進行數據整體發布,并對已發布的數據進行實時修正等,已達到數據全球的覆蓋。
數據傳輸通道系統:顧名思義,是對數據進行傳輸,保證數據在各個環節的流通。數據通道是數據行進的路線,是其他環節運行的物資基礎,就如同部隊的后勤物資供應部隊。
全球定位導航數據發布系統:通過GPS導航系統,向外界發布無線數據,供用戶使用。
用戶接收數據系統:用戶數據接收的主要方式,是對數據使用的最后一個環節。根據用戶的需求,數據分為不同精度:毫米級、分米級、米級等數據信息。
2. CORS信號精度分析
2.1 CORS的精度測試試驗
2011年利用沈陽某學校的單站CORS系統進行精度測試實驗,主要是利用S86接收機進行校園GPS控制點精度,對每個研究點進行四次重復測量。
在對該校的CORS系統進行實際測試過程中,系統保持穩定,沒有浮點情況出現。為了提高準確率,實驗測試得到四組數據,求出其平均值。根據需要,建立全校坐標體系網格,對水平、垂直三維空間進行測試,經過測試發現:平面坐標系中X方向的最大誤差為0.023m,Y方向的最大誤差為0.024m,所以平面點位中誤差為0.033m;Z方向的最大誤差0.02m。根據實際的環境,認為移動信號等干擾因素使所測的誤差大于S86的精度指標。測量中得到的最為理想的三個點,平均其誤差發現高程誤差在0.006m,水平誤差在0.01m,符合系統的要求指標。
2.2 提高CORS信號接受精度的發展
為了提高信號接受的精度,CORS基站已經更新好幾代。最原始的單基站只是簡單的連續運行的測量站,有獨自來完成測量任務,通過軟件對衛星的運行情況進行實時的監控;多基站就是在原來單基站的區域內設置多個單基站,進行相互配合式采集數據,通過一定的距離配置,在同一個區域內的不同基站接收的數據,進行數學計算后能夠得出更精確數據。網絡化的基站采集數據,可以完成更大范圍的連續配合采集,并且可以建立數據誤差分析軟件,盡可能地消除測量誤差;而全覆蓋式的測量,還可以使定位達到更小單位的精度。相比單基站數據采集和多基站數據采集,網絡式基站在信號接受精度方面具有以下優點:(1)數據采集安全性更強。一旦遇到太空離子干擾,單基站很可能就錯失了數據的采集,而網絡式的基站可以避免這類問題的發生或者還原出被干擾的數據,提高信號接受的精度;(2)提高了定位精度。通過網絡技術數據的傳輸,應用數據分析軟件,可以更準確的進行數據發布定位,定位精度越來越高。目前可以達到的精度為mm級別;(3)有效的減少測量誤差。越來越多的電磁干擾,會造成數據采集的誤差增大,有時的數據偏差會超過用戶的要求。網絡CORS系統通過多點同時采集數據,進行數據誤差處理后,就可以提高數據的有效性。
2.3信號成果精度的應用
最開始的GPS只用于軍事領域的精度定位,為了保證國家領土完整而被國家壟斷;隨著和平的趨勢越來越大,導航系統逐漸被用在國民經濟建設中,最先使用的是氣象部門,主要用于天氣的預測和信息的采集;到目前為止,經過完善升級的GPS系統CORS,已經被用到各個領域。包括工程建設領域、自然災害和地殼檢測領域、地理信息的采集領域等。CORS系統的信號接收精度的提高也使得應用領域的不斷增大。
2.3.1信號接收精度的提高有助于經濟建設
在信息時代經濟建設,信息的重要性可想而知,如何能獲得高精度的信息,每個商家都在絞盡腦汁的想辦法。實現信息共享,可以提高經濟建設步伐的快速發展。例如,在我國北部灣經濟地區,已經建成13個CORS參考站,覆蓋全部的北部灣經濟地區。系統中的13個CORS持續通過網絡對衛星數據進行實時的傳輸,生成各種數據文本,向外發送。通過數據檢測,將對北部灣經濟區的地理信息、國土資源、城市規劃、交通狀況以及地理情況進行實時監控,實現了各個部門對信息的共享。每個企業都可以快速的獲得信息,提高經濟運轉和物資的流通。
2.3.2 信號接收精度提高有助于特殊地區數字化測繪系統建立
在山區的數字化測繪系統的建立,需要得到先進CORS信號接收技術的支持。泰山作為我國著名的風景名勝,其面積比較大,旅游者很容易迷路或者發生危險,旅游區域內的風景維護檢查也是十分大的工程。
景區內的CORS自測系統會提供高精度數據,景區哪一點發生異常,哪里需要排險,一目了然。通過實行CORS系統,將景區的管理從靜態變成動態,從粗放式變成了準確式,從盲目管理變成了點式對管理,促進了泰山風景旅游事業的發展也保證了泰山風景區的安全維護。
2.3.3 信號接收精度的提高有助于土地整理
在河北某縣要進行農村土地整理測繪,設計的項目流程主要有前期準備、實地測量、數據采集、地形圖像處理、數據整理等。前期準備包括行政村地界的測量、農田基本信息以及其它文檔資料收集;將設備進行校準調試。實地測量階段安裝GNSS天線,應固定在三腳架上,不可利用對中桿。采集數據要使用非連續測量和連續測量兩種,測量點包括點狀地物、特征點以及邊界點等。圖像處理可以使用計算機軟件來完成,依據外業草圖繪制出地形地貌,建立等高線,補充地形符號。土地整理中利用高精度的信號利于實現準確的圖形繪制。
3結語
隨著CORS系統的不斷完善,區域性和跨區域性的CORS系統正在逐漸建立成型。是未來城市建設的必然趨勢,并對城市建設起著巨大的推動作用。信息和資源共享是信息時代基本要求,我們應該不斷的完善CORS系統,保證其符合高速發展的社會經濟、國民經濟的發展需求的要求。隨著科學技術的進一步發展,未來10年將實現全球CORS系統覆蓋,包括偏遠山區、高海拔地區,各地逐漸建立的參考站系統,推動信息和資源共享,加快了信息化時代的步伐。
【參考文獻】
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文章標題:通信論文范文CORS基站信號接收與成果精度分析
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