刘玉利董维民
大连五星测绘科技有限公司
摘要:随着GPS技术的快速发展，利用网络RTK技术建立的连续运行卫星定位系统已成为GPS应用的发展热点之一，对于其解算结果的精度及稳定性提出了更高的要求。本文简要介绍了影响单基站CORS系统定位精度的主要因素，并对系统的定位精度进行了分析。实验表明：综合使用几种方法，可以较全面、有效地检测CORS系统的定位精度。
关键词:网络RTK单基站CORS系统定位精度精度分析
一、前言
单基站CORS系统就是只有一个连续运行的基站，类似于传统的一加一或一加多RTK，只是基准站连续运行的同时又是一个服务器，它可以通过软件实时查看卫星状态、存储静态数据、实时向Internet发送差分信息以及监控移动站作业情况。移动站可以通过GPRS\CDMA网络访问Internet和基准站服务器实时通信。它的覆盖范围一般可达30公里。
多基站CORS系统一次性投入成本高，建设周期长，一些中小单位没有能力承建，让其发展受到局限。于是提出了单基站CORS系统并且其具有建设成本少、随时可升级扩展、施工周期短等优势，而且其可以实时提供安全、稳定、可靠的数据。
系统建成后可以为用户提供多种精度、多种模式的导航定位服务。其定位的精度、稳定性及可靠性是系统运行过程中最为关键的问题。
二、影响CORS系统定位精度的因素
影响系统定位精度的主要因素包括系统基准精度、接收到的卫星数、电离层状态和设备条件等。
1系统基准精度。系统基准即参考站坐标，是进行差分解算的数据基础，也是CORS进行定位服务的最重要的影响因素，参考站坐标准确与否将影响到实时定位的精度。
2同步观测卫星数。接收到的卫星数也影响解算精度，按照差分GPS解算公式，接收到的卫星数越多，相位值越多，解算精度越高。因此在实际测量中，同步接收到的有效卫星数量越多，则解算精度越高，故实际测量时应尽量避开高大建筑物或茂盛树林等影响接收卫星的地物。
3电离层状态。电离层活跃程度将影响接收机接收到的GPS卫星信号，电离层越活跃，其对GPS信号干扰越强烈，解算精度越低，故实际测量时应尽量避开电离层活跃的时间段。
4设备条件。进行网络RTK和GPS事后静态差分解算作业时，设备好坏往往对定位精度有着至关重要的影响。性能好的设备，其锁定卫星的能力比性能差的设备要强，其接收到的有效卫星信号比质量差的设备要好，故其定位精度也要高。
三、单基站CORS系统定位精度检验
为检验系统的定位精度、稳定性及可靠性，系统定位精度检验采用坐标比较的方式进行，即将已知坐标作为真值，利用观测值与真值的差值进行分析。
1实时定位精度的检验
（1）采取与已知点比较法。本次实验利用某部单基站CORS系统，在系统范围内均匀选取了16个高精度已知点进行GPS实时定位测量。具体测试方法是：在一个点上初始化成功后采集30秒数据，采样间隔是1秒；然后再重新初始化，继续采集，重复1次，以获得可信的数据质量。通过实验，得出其内、外符合精度统计结果见表1。可以看出，该单基站CORS系统实时动态定位稳定可靠。
表1与已知点比较精度统计表
（2）采取反算基线长法。该方法主要是对通视的、相距不远的两点进行实时动态测量，利用实时动态的结果反算其基线长，然后与使用全站仪测量得到的距离进行比较，两者偏差反映了系统定位精度。依然在某部单CORS系统范围内选取了8个点，进行实时动态测量，利用其结果反算出4条基线长，然后使用全站仪测量距离获得4条基线长，对两种方法的比较结果见表2。
表2与反算基线长比较结果统计表
从表2看出，两者的差值在一定程度上反映出该CORS系统的实时定位精度是符合规范要求的。
2事后定位精度检验
单基站CORS系统可以提供精密的坐标参考，系统将流动站的观测数据与参考站的原始数据进行事后联合数据处理，以获得高精度的流动站的坐标信息。采用某部单基站CORS系统2012年3月10日全天的连续观测数据，分别采用1h、2h、4h、6h、8h、10h、12h、24h的观测数据进行联合解算。星历采用IGS最终精密星历，并对参考站坐标实施强约束，各时段解算的流动站的坐标与已知值的差值及其精度分别如图1、图2所示。
由此可以看出，在6h的观测时间内，GPS网络的解的精度及其稳定性随数据量的增加而迅速提高，而在数据量大于6h以后，提高的速率较为缓慢。
四、结语
本文对单基站CORS系统的定位精度、稳定性进行了检验。实时定位结果表明：水平方向精度一般在±（0.3～1.5）cm之间，高程精度较x、y方向的低，一般在±（0.8～3.5）cm左右。实时定位服务可应用于车辆导航、施工放样及大比例尺测图等方面。该系统定位事后解算的结果表明，参数解算的时间超过1h的精度即可达到±5mm，系统定位精度随观测时间的延长有明显的提高；当参与解算的时间超过6h后，精度提高已趋于平缓。事后解算服务可应用于大地测量、城市地面沉降监测等方面。