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基于GNSS的CORS系统应用探讨 Written By Mars前言上世纪90年代随着RTK（Real Time Kinematic）技术的问世，GNSS测量型用户机通过同时获取卫星信号与基准站的差分信号，即可在1-2秒的时间里得到高精度位置信息（厘米级至亚米级）。大大推动了GNSS系统向高精度的应用领域拓展，如工程测量与放样、大地地壳运动监测、重点建筑物的形变监测等。目前，差分技术已经从第一代RTK技术、第二代单站CORS（Continuous Operational Reference System）系统、发展到第三代网络CORS系统。随着GNSS卫星信号编码体系的进一步完善以及差分技术的日趋成熟，目前CORS系统的实时相对定位精度已达到毫米级，其发展和应用前景已引起越来越多业内外人士的关注，本文通过介绍CORS系统的应用现状，进一步与读者一起探讨CORS系统的发展趋势。中国CORS的发展历程与现状1993年，国内第一个GPS CORS在武汉建立；2003年，国内第一个实用化的实施动态CORS于深圳建立；2007年，国内第一个覆盖全省的CORS系统于广东建立；至2011年，全国将建立各种不同用途的GNSS CORS预计将达到1千多个；区域名CORS数目区域名CORS数目北京市15深圳市5天津市12东莞市5上海市14成都市21重庆市5武汉市6香港特别行政区12广州市8江苏省67福州市10广东省38南宁市5安徽省10济南市7四川省8青岛市10陕西省11苏州市7湖北省10合肥市5福建省7淄博市12昆明市7常州市4表1：2009年各省市已建成区域性GNSS CORS系统一览表（本表资料来源：中国科学院院士 陈俊勇，构建全球导航卫星中国国家级连续运行站网）注：表1的统计信息是不完整的，未包括山东、黑龙江、浙江等省市数据以及国家测绘局、国家地震局和国家海事局的CORS数量网络CORS系统的应用架构网络CORS系统是卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术及高精度终端制造技术等高新科技多方位相互应用与结合的产物。整套系统由GNSS基准参考站网、数据处理和控制中心、数据通信网络、用户应用终端这四个部分组成。按照应用的精度不同，网络CORS系统可以将用户分为毫米级用户、厘米级用户、分米级用户和亚米级用户等；而按照用户的应用领域不同，可以分为测绘与工程用户（厘米、分米级），车辆导航与定位用户（米级），高精度用户（事后处理）、气象用户等几类。图1 网络CORS系统架构图网络CORS工作流程日常运行时，各GNSS基准参考站实时接收导航卫星播发的各频段的载波信号，并解调负载在载波信号中的测距码和卫星导航数据电文，将测距码和卫星导航数据电文通过数据通信网络传输至数据处理和控制中心，数据处理和控制中心将实时数据与历史数据通过各种误差解算模型与误差消除算法，进行迭代运算，计算出本网络CORS系统覆盖范围内各区域中的各种误差纠正参数或数值，并将上述各种误差纠正参数或数值存储至数据库中。图2 CORS系统“日常运行”流程图实时精密定位：用户终端开机后，首先通过数据通信网络向数据处理和控制中心进行用户注册或登录，用户认证通过后，用户终端会将本机的动态定位数据（定位精度20米）通过数据通信网络发送给数据处理和控制中心，数据处理和控制中心通过用户终端的动态定位数据判断用户终端属于本网络CORS系统内的某个确定区域，最后数据处理和控制中心将那个区域的各种误差纠正参数或数值通过数据通信网络传输至用户终端，由用户终端解算最终的用户终端定位数据（相对定位精度可达厘米级）。图3 “实时精密定位”流程图事后精密定位：用户终端开机后，记录一段时间内用户终端的接收的测距码和卫星导航电文，与实时精密定位不同，此时用户终端并不将测距码和卫星导航电文传给数据处理和控制中心，而是由用户在空闲的时候再将测距码和卫星导航电文传给数据处理和控制中心（注意：此时用户应用终端已经不放置在测量点上） ，由其进行定位数据解算，可得到精准的事后用户终端定位数据（相对定位精度可达毫米级）图4 “事后精密”定位流程图我国网络CORS系统的发展趋势 由单一接收GPS卫星导航信号发展为兼容接收GNSS四大系统（GPS/BD2/GLONASS /GALILEO），提供高质量、高精度的定位服务未来十年内，全球GNSS四大系统将陆续建成或升级，用户面临着近百颗导航卫星同时并存、互相兼容的局面。从CORS系统提高自身精度的角度考虑，具备兼容处理多套卫星导航测距码和导航电文的能力，将大大提高定位的精度和服务的可靠性；此外，从用户终端的角度出发，不同的用户必定根据其应用的特点，存在多系统GNSS信号的组合、选用和优化的问题。因此CORS系统必须具备兼容处理GNSS四大系统的能力，才有可能抓住用户，服务大众。 由各自为政的区域CORS系统和行业CORS系统发展成为全国联网面向各行各业的CORS系统目前我国在CORS系统的建设上，主要还是地区和行业为主，相应的CORS系统的信息和成果，仅在本地区、本行业、本部门内部交流，只发挥了专业CORS的作用。未来的CORS系统将优化和整合目前的CORS资源，建立一个全面和均匀覆盖我国陆域和海域国土的全国联网的CORS系统，实现全国范围内的数据共享和用户共享。改变目前只为特定区域或者特定行业的用户提供服务的不利局面，实现既面向行业用户提供专业化服务，也面向大众提供公众化、个性化服务。结束语本文虽然指出了我国GNSS CORS系统发展的方向是兼容接收四大系统的卫星导航信号和全国联网面向大众的CORS系统。但要实现这两个目标，