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摘 要：本文论述了宜昌市测绘行业对宜昌市连续运行卫星定位服务系统（YC-CORS）暨南方NRS系统的需求，介绍了系统建设过程，同时介绍了系统测试状况，最后叙述系统的功能，以及本系统的创新点以及系统为社会提供信息服务的前景。
关键词：CORS；YC-CORS；参考站；GNSS
Abstract: This paper discusses the surveying and mapping industries to Yichang continuous operation of Yichang satellite positioning services system (YC-CORS) the demand of Jinan party NRS system, this paper introduces the system construction process, and introduces the system test condition, finally describes the function of the system, and the system innovation points and system to provide information service for the society in the future.
Keywords: CORS; YC-CORS; Reference station; GNSS
中圖分类号：N949文献标识码：A 文章编号：
1 引 言
宜昌市连续运行卫星定位服务系统（Yichang Continuously Operating Reference Stations，简称YC-CORS），是为了满足宜昌测绘基础设施建设需求而建立的，是宜昌市测绘局“十一五”计划的重点项目。项目于2008年6月正式开工建设，2008年10月建成并完成测试投入试运行。
图1 YC-CORS 站点分布图
YC-CORS系统一期工程先在宜昌主城区、秭归、长阳、远安和枝江建设了5个连续运行参考站(见图1YC-CORS 站点分别图)，平均站间距约42km。覆盖面积约为1万多平方公里。该系统在宜昌市主城区及周边地区建立了一个高时空分辨率、高效率、高覆盖率的连续运行卫星定位服务系统，同时建立了宜昌市高精度、动态的、现代三维大地测量基准框架。
2 系统建设
宜昌市连续运行卫星定位服务系统由GNSS参考站子系统、控制中心子系统、
数据通信子系统、用户应用子系统等组成。YC-CORS系统组成如图2。
图2 YC-CORS系统组成
系统建设内容如下：
（1）建设参考站子系统。包括：在宜昌市主城区、秭归县城、长阳县城、远安县城、枝江市区完成新建参考站的选址踏勘和24h 环境测试分析工作；完成所有新建参考站的观测墩基建工作；完成所有新建站点的GNSS 接收机以及附属设施（UPS 和防雷设施等）的安装调试工作。
（2）建设控制中心子系统和数据通讯子系统。包括：控制中心的基建施工、组建内部SDH网络系统、接入外部通讯线路、硬件设备（服务器、路由器、交换机等） 的购置及其安装、安装操作系统软件（Windows Server 2003）、参考站数据处理软件（南方NRS系统软件）等相关软件。
（3）用户应用子系统。通过TCP/IP协议和NTRIP协议为GPRS/CDMA无线上网用户提供实时RTK和RTD定位信息服务及静态数据下载服务。
3 系统成果及测试总结
YC-CORS系统从2008年6月正式开工建设，2008年8月完成了5个GNSS参考站、1个系统控制中心的建设工作，完成了系统软件安装调试、网络平台的建设与调试。2008年8月至10月开展了严格的测试工作，通过对系统的各方面的测试，主要技术指标均达到或超过设计要求，表明系统达到了设计方案的要求。
（1）网络稳定性：YC-CORS采用联通SDH 专网线路，达到了高实时性、高稳定性传输的要求，保证参考站与控制中心数据传输的可靠与安全。
（2）雷电防护：各站点均安装了避雷针、电源避雷器、馈线避雷器和信号避雷器等防雷防电涌设备。
（3）供电系统：UPS 电源可以保证各参考站设备连续不间断运行72h 以上。
（4）精度测试：系统快速或实时定位内符合精度水平方向优于2cm，垂直方向优于3.5cm，宜昌主城区及周边效区外符合精度水平方向优于3cm，垂直方向优于5cm，达到原技术设计指标。
（5）有效服务范围：系统实际覆盖范围达到设计要求，在网外30km 也实现了RTK 固定解。
（6）时间可用性：系统日可用性可以达到99.84%以上。
（7）兼容性：项目组利用多种进口及国产RTK接收机及DGPS接收机进行了应用测试，证明该系统对流动站设备具有良好的兼容性。
（8）用户登陆和管理：YC-CORS 采用了先进的用户管理系统，实现了对用户的使用权限管理，实现了多用户同时接入系统，同时实现了实时用户身份验证、用户测量数据的统计和用户历史日志存储、显示、查阅与管理等。
4 系统创新点
（1）利用国产GNSS参考站设备和网络CORS技术建立了覆盖宜昌市主城区和周边经济相对发达地区的连续运行卫星定位服务系统，总体结构和技术水平先进，实现了高端网络CORS技术的国产化，并根据中国的具体情况有所创新，满足了国内的网络CORS的需求。
（2）NRS系统结合了之前国际上多种网络RTK算法的优点，能提供更可靠，更高效的网络RTK服务。NRS采取了与VRS相似的改正数发送方法，即选取流动站附近的三个基准站，利用这三个站的改正数信息在流动站附近生成一个虚拟基站。但与VRS不同的是，NRS技术利用网中其他一些或全部基准站来优化流动站附近的三个基准站改正数，使改正数的精度更高。利用优化的改正数来生成的虚拟基准站称为增强的虚拟参考站。增强的虚拟参考站能提供更可靠，精度更高的网络RTK服务。
（3）南方公司使用特有的DEEP-NRS技术，大大提高了CORS网在卫星分布差时的可用性。DEEP-NRS技术在一般CORS网构网方案的基础上，增加了冗余的基线，使同一地区的三角形覆盖数目（通常至少有两个）多于普通的CORS网的构网方案。即使某一地区由于卫星分布不佳而导致CORS中对应该地区的某一个三角形不可用，只要对应该地区的其它冗余三角形可用，那么NRS系统依然能为该地区提供差分定位服务。所以，由于冗余三角性的增加，大大提高了CORS的可用性。
（4）NRS系统可以直接发布地方坐标改正参数和大地水准面精化数据，以特有的加密数据格式发送给流动端接收机，流动端接收机通过解密差分数据可以直接解算出精确的地方坐标。这样流动端用户无需知道改正参数和大地水准面精化数据就可以得到精确的地方坐标，既保证了所有流动端用户在系统下的坐标统一，又增强了数据的保密性。
5 系统应用
YC-CORS给宜昌市的测绘行业和规划管理带来的巨大的应用价值：高精度的控制测量、基础测绘、以及土地、林业、农业等部门的调查测绘都可以利用到YC-CORS。CORS的出现让GPS技术的应用领域进一步拓宽，凡需要定位和导航的单位都可以在一定程度上使用该技术。目前，YC-CORS的出现，使得宜昌市部分测绘生产单位的传统作业方式正在因此改变，他们对GNSS全球卫星连续运行系统的依赖性逐渐增强。该系统具有准入限制功能，任何移动端经批准后，都能进入该系统，获得该系统的服务。
同时YC-CORS还将推动GPS在其他行业的拓展应用：
1、该系统的应用，将改变传统的地籍测量以及勘测定界测量的作业方法，简化控制测量，使其变得高效且准确；
2、通过在地质灾害点架高无人职守连续运行监测站，结合YC-CORS，实时监测滑波、泥石流等灾害发生的早期的地表变形，以便及早采取应急措施；
3、该系统可为抢险救灾，公共安全、处理突发事件等提供快捷准确的定位服务；
4、服务于第二次土地利用现状调查，利用该系统，仅使用手持机或实时跟踪测量仪器，即可在全市范围内，每十秒左右获得一个厘米级测量点，提高工作效率，减轻工作量，提高测绘精度，为大调查的顺利完成提供支持；
5、该系统可为自来水公司、煤气公司、气象等社会各部门提供厘米级或亚米级实时定位服务。车载导航定位精度将因此大大提高，并实现双向定位。
参考文献：
[1] 国家测绘局. 全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范(CH/T2008-2005) [S]. 测绘出版社，2006.
[2] 宜昌市测绘局. 宜昌市连续运行卫星定位服务系统（YC-CORS）技术方案书. 2008.
[3] 宜昌市测绘局. 宜昌市连续运行卫星定位服务系统（YC-CORS）系统实施报告. 2009.
[4] 广州南方测绘仪器有限公司. 南方网络参考站系统（NRS）技术报告书. 2009.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：CORS；YC-CORS；参考站；GNSS
Abstract: This paper discusses the surveying and mapping industries to Yichang continuous operation of Yichang satellite positioning services system (YC-CORS) the demand of Jinan party NRS system, this paper introduces the system construction process, and introduces the system test condition, finally describes the function of the system, and the system innovation points and system to provide information service for the society in the future.
Keywords: CORS; YC-CORS; Reference station; GNSS
中圖分类号：N949文献标识码：A 文章编号：
1 引 言
宜昌市连续运行卫星定位服务系统（Yichang Continuously Operating Reference Stations，简称YC-CORS），是为了满足宜昌测绘基础设施建设需求而建立的，是宜昌市测绘局“十一五”计划的重点项目。项目于2008年6月正式开工建设，2008年10月建成并完成测试投入试运行。
图1 YC-CORS 站点分布图
YC-CORS系统一期工程先在宜昌主城区、秭归、长阳、远安和枝江建设了5个连续运行参考站(见图1YC-CORS 站点分别图)，平均站间距约42km。覆盖面积约为1万多平方公里。该系统在宜昌市主城区及周边地区建立了一个高时空分辨率、高效率、高覆盖率的连续运行卫星定位服务系统，同时建立了宜昌市高精度、动态的、现代三维大地测量基准框架。
2 系统建设
宜昌市连续运行卫星定位服务系统由GNSS参考站子系统、控制中心子系统、
数据通信子系统、用户应用子系统等组成。YC-CORS系统组成如图2。
图2 YC-CORS系统组成
系统建设内容如下：
（1）建设参考站子系统。包括：在宜昌市主城区、秭归县城、长阳县城、远安县城、枝江市区完成新建参考站的选址踏勘和24h 环境测试分析工作；完成所有新建参考站的观测墩基建工作；完成所有新建站点的GNSS 接收机以及附属设施（UPS 和防雷设施等）的安装调试工作。
（2）建设控制中心子系统和数据通讯子系统。包括：控制中心的基建施工、组建内部SDH网络系统、接入外部通讯线路、硬件设备（服务器、路由器、交换机等） 的购置及其安装、安装操作系统软件（Windows Server 2003）、参考站数据处理软件（南方NRS系统软件）等相关软件。
（3）用户应用子系统。通过TCP/IP协议和NTRIP协议为GPRS/CDMA无线上网用户提供实时RTK和RTD定位信息服务及静态数据下载服务。
3 系统成果及测试总结
YC-CORS系统从2008年6月正式开工建设，2008年8月完成了5个GNSS参考站、1个系统控制中心的建设工作，完成了系统软件安装调试、网络平台的建设与调试。2008年8月至10月开展了严格的测试工作，通过对系统的各方面的测试，主要技术指标均达到或超过设计要求，表明系统达到了设计方案的要求。
（1）网络稳定性：YC-CORS采用联通SDH 专网线路，达到了高实时性、高稳定性传输的要求，保证参考站与控制中心数据传输的可靠与安全。
（2）雷电防护：各站点均安装了避雷针、电源避雷器、馈线避雷器和信号避雷器等防雷防电涌设备。
（3）供电系统：UPS 电源可以保证各参考站设备连续不间断运行72h 以上。
（4）精度测试：系统快速或实时定位内符合精度水平方向优于2cm，垂直方向优于3.5cm，宜昌主城区及周边效区外符合精度水平方向优于3cm，垂直方向优于5cm，达到原技术设计指标。
（5）有效服务范围：系统实际覆盖范围达到设计要求，在网外30km 也实现了RTK 固定解。
（6）时间可用性：系统日可用性可以达到99.84%以上。
（7）兼容性：项目组利用多种进口及国产RTK接收机及DGPS接收机进行了应用测试，证明该系统对流动站设备具有良好的兼容性。
（8）用户登陆和管理：YC-CORS 采用了先进的用户管理系统，实现了对用户的使用权限管理，实现了多用户同时接入系统，同时实现了实时用户身份验证、用户测量数据的统计和用户历史日志存储、显示、查阅与管理等。
4 系统创新点
（1）利用国产GNSS参考站设备和网络CORS技术建立了覆盖宜昌市主城区和周边经济相对发达地区的连续运行卫星定位服务系统，总体结构和技术水平先进，实现了高端网络CORS技术的国产化，并根据中国的具体情况有所创新，满足了国内的网络CORS的需求。
（2）NRS系统结合了之前国际上多种网络RTK算法的优点，能提供更可靠，更高效的网络RTK服务。NRS采取了与VRS相似的改正数发送方法，即选取流动站附近的三个基准站，利用这三个站的改正数信息在流动站附近生成一个虚拟基站。但与VRS不同的是，NRS技术利用网中其他一些或全部基准站来优化流动站附近的三个基准站改正数，使改正数的精度更高。利用优化的改正数来生成的虚拟基准站称为增强的虚拟参考站。增强的虚拟参考站能提供更可靠，精度更高的网络RTK服务。
（3）南方公司使用特有的DEEP-NRS技术，大大提高了CORS网在卫星分布差时的可用性。DEEP-NRS技术在一般CORS网构网方案的基础上，增加了冗余的基线，使同一地区的三角形覆盖数目（通常至少有两个）多于普通的CORS网的构网方案。即使某一地区由于卫星分布不佳而导致CORS中对应该地区的某一个三角形不可用，只要对应该地区的其它冗余三角形可用，那么NRS系统依然能为该地区提供差分定位服务。所以，由于冗余三角性的增加，大大提高了CORS的可用性。
（4）NRS系统可以直接发布地方坐标改正参数和大地水准面精化数据，以特有的加密数据格式发送给流动端接收机，流动端接收机通过解密差分数据可以直接解算出精确的地方坐标。这样流动端用户无需知道改正参数和大地水准面精化数据就可以得到精确的地方坐标，既保证了所有流动端用户在系统下的坐标统一，又增强了数据的保密性。
5 系统应用
YC-CORS给宜昌市的测绘行业和规划管理带来的巨大的应用价值：高精度的控制测量、基础测绘、以及土地、林业、农业等部门的调查测绘都可以利用到YC-CORS。CORS的出现让GPS技术的应用领域进一步拓宽，凡需要定位和导航的单位都可以在一定程度上使用该技术。目前，YC-CORS的出现，使得宜昌市部分测绘生产单位的传统作业方式正在因此改变，他们对GNSS全球卫星连续运行系统的依赖性逐渐增强。该系统具有准入限制功能，任何移动端经批准后，都能进入该系统，获得该系统的服务。
同时YC-CORS还将推动GPS在其他行业的拓展应用：
1、该系统的应用，将改变传统的地籍测量以及勘测定界测量的作业方法，简化控制测量，使其变得高效且准确；
2、通过在地质灾害点架高无人职守连续运行监测站，结合YC-CORS，实时监测滑波、泥石流等灾害发生的早期的地表变形，以便及早采取应急措施；
3、该系统可为抢险救灾，公共安全、处理突发事件等提供快捷准确的定位服务；
4、服务于第二次土地利用现状调查，利用该系统，仅使用手持机或实时跟踪测量仪器，即可在全市范围内，每十秒左右获得一个厘米级测量点，提高工作效率，减轻工作量，提高测绘精度，为大调查的顺利完成提供支持；
5、该系统可为自来水公司、煤气公司、气象等社会各部门提供厘米级或亚米级实时定位服务。车载导航定位精度将因此大大提高，并实现双向定位。
参考文献：
[1] 国家测绘局. 全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范(CH/T2008-2005) [S]. 测绘出版社，2006.
[2] 宜昌市测绘局. 宜昌市连续运行卫星定位服务系统（YC-CORS）技术方案书. 2008.
[3] 宜昌市测绘局. 宜昌市连续运行卫星定位服务系统（YC-CORS）系统实施报告. 2009.
[4] 广州南方测绘仪器有限公司. 南方网络参考站系统（NRS）技术报告书. 2009.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。