CORS基準站建設的方式、步驟、注意事項等知識大科普
如今,越來(lái)越多國家、地區、城市已經(jīng)建設或準備建設自己的CORS系統。
全球范圍連續運行參考站(CORS站點(diǎn)分布)
CORS,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是通過(guò)參考站連續采集高質(zhì)量的GNSS原始觀(guān)測數據為各行業(yè)移動(dòng)終端用戶(hù)提供毫米級-厘米級高精度定位服務(wù)小到導航定位,大到國事民生,國土測繪/防災減災/智慧城市/自動(dòng)駕駛等等方面,CORS系統都發(fā)揮著(zhù)巨大作用。
其中,參考站數據是CORS系統的核心支撐為了維護整個(gè)網(wǎng)絡(luò )系統的穩定運行,選擇最佳的地理位置來(lái)建設站點(diǎn)也就成了獲取高質(zhì)量數據的關(guān)鍵。
選址工作,說(shuō)到底就是在土建施工前對準備建站的地點(diǎn)進(jìn)行詳細的現場(chǎng)查勘、數據測試和數據分析,確定站點(diǎn)符合指標要求后才能施工建設。
那么,CORS參考站建設到底如何選址,有什么注意事項?下面就在文中給大家科普一下。
CORS參考站如何選址?
站點(diǎn)選址,一般分為圖上選址、現場(chǎng)踏勘、數據測試和數據質(zhì)量分析四個(gè)步驟。
圖上選址(站點(diǎn)分布設計)
圖上選址,說(shuō)的就是在CORS站網(wǎng)需覆蓋范圍內,根據空間均勻性和基線(xiàn)距離,在地圖上進(jìn)行初步選址。通常需要考慮兩個(gè)因素:空間均勻性和基線(xiàn)距離。①空間均勻性:指在CORS選址的時(shí)候,根據覆蓋區域的平面和高程進(jìn)行空間均勻選址。
?、诨€(xiàn)距離:指CORS參考站之間的距離。在電離層變化平緩、氣候變化平緩的高緯度區域,CORS站間距可以達到100公里以上,而在低緯度地區,由于電離層活躍、變化劇烈等因素的影響,CORS參考站站間距根據需求有所減小,一般建議在50公里左右。
在站點(diǎn)分布構圖上,CORS站點(diǎn)一般采用Delaunay三角網(wǎng)絡(luò )布局,這是目前最優(yōu)的算法模型,也是CORS參考站最常用的結網(wǎng)方式。
站點(diǎn)分布設計示例
現場(chǎng)踏勘
圖上選址只是從整體區域上完成了選點(diǎn)分布,具體建設在哪一個(gè)地方或者哪一棟樓,還需要派出CORS技術(shù)工程師進(jìn)行現場(chǎng)查勘?,F場(chǎng)查勘工作一般需要與甲方一起完成,經(jīng)與甲方溝通可能的建站地址之后,雙方配合進(jìn)行現場(chǎng)查勘。
1:觀(guān)測環(huán)境要求
由于CORS站需要24小時(shí)連續不斷地進(jìn)行衛星數據的采集,對周?chē)沫h(huán)境就有了特定要求:
站點(diǎn)環(huán)境因素
?、倬嚯x產(chǎn)生多路徑效應的地物(如高大建筑、樹(shù)木、水體和易積水地帶等)應大于200米;
?、趹?0°以上地平高度角的衛星通視條件;困難環(huán)境條件下,高度角可放寬至25°,遮擋物水平投影范圍應低于60°;
?、劬辔⒉ㄕ竞臀⒉ㄍǖ?、無(wú)線(xiàn)電發(fā)射臺、高壓線(xiàn)穿越地帶等電磁干擾區應大于200米;
?、鼙荛_(kāi)采礦區、鐵路、公路等易震動(dòng)地帶;
?、蓊櫦拔磥?lái)規劃和建設,選擇周?chē)h(huán)境變化較小的區域進(jìn)行建設;
擬建的CORS站點(diǎn)四周環(huán)境圖
2:地質(zhì)環(huán)境要求
如果參考站建設在地面上,則該區域選址需要的地質(zhì)環(huán)境條件應使參考站墩標建設在穩定地質(zhì)構造的塊體上,避開(kāi)地質(zhì)構造不穩定地區(如斷裂帶、易發(fā)生滑坡與沉陷等局部變形地區)和易發(fā)生水淹或者地下水位變化較大的地區。
3:站址保障要求
由于各個(gè)CORS站點(diǎn)需要通電通網(wǎng),一般在所建設的站點(diǎn)附近,要有可以讓儀器設備24小時(shí)通電運行的“機房”環(huán)境,在站址保障上需滿(mǎn)足以下條件:
?、俦阌诮尤牍不蛘邔?zhuān)用通信網(wǎng)絡(luò );
?、诰哂蟹€定、安全、可靠的電源;
?、劢煌ū憷?、便于人員往來(lái)和車(chē)輛運輸;
?、芫哂辛己玫耐两ㄊ┕l件;
?、菥哂薪ㄔO用地及基本基礎設施保障;
?、蘧哂辛己玫陌踩U檄h(huán)境,便于人員維護和站點(diǎn)的長(cháng)期保存。
24小時(shí)運行網(wǎng)絡(luò )機房
測試數據采集
通過(guò)現場(chǎng)踏勘,確定建站條件的環(huán)境、地理位置及站址保障滿(mǎn)足條件后,就可以采集測試數據。數據采集應盡量使用與建站所用的相同型號接收機與天線(xiàn)進(jìn)行測試,且測試時(shí)間滿(mǎn)足24小時(shí)連續采集,采樣率為1秒,截止高度角10度。
工作人員調試24小時(shí)靜態(tài)數據采集設備
數據質(zhì)量分析
測試數據采集完之后,可以使用中海達專(zhuān)用的CORS站點(diǎn)數據質(zhì)量分析軟件進(jìn)行數據分析。一般建站要求指標如下:
站點(diǎn)數據測試指標值
通過(guò)軟件來(lái)觀(guān)察數據質(zhì)量,確定所選站點(diǎn)是否真正適合建設CORS(是否達標)。
圖1: 觀(guān)測值時(shí)序圖(衛星總數數據完整圖)
圖2: 信噪比變化曲線(xiàn)圖(總體信噪比)
圖3: 信噪比星空圖(總體信噪比)
最后一步,就是根據站點(diǎn)的數據質(zhì)量分析結果填寫(xiě)測試報告。只要符合國家所規定的指標要求,就認為該站點(diǎn)達到CORS參考站建設要求,可以開(kāi)始下一步的施工計劃。
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