浅析CORS系统技术的原理与应用

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1.CORS的发展概况
随着全球卫星导航定位系统(Global
Navigation Satellite System， 简称
GNSS)、计算机、数据通信和互联网络
（LAN/WAN） 等技术的不断发展成
熟， CORS是目前国内乃至全世界
GPS的最新技术和发展趋势，发达国家
基本上每几十公里就有一个站，发展
中国家也在陆续地建立起CORS。随着
国家信息化程度的提高及计算机网络
和通信技术的飞速发展，电子政务、
电子商务、数字城市、数字省区和数
字地球的工程化和现实化，需要采集
多种实时地理空间数据，因此，国内
不同行业已经陆续建立了一些专业性
的卫星定位连续运行网络，目前，为
满足国民经济建设信息化的需要，一
大批城市、省区和行业正在筹划建立
类似的连续运行网络系统，一个连续
运行参考站网络系统的建设高潮正在
到来。
2.CORS的原理
2.1 CORS的概念。连续运行参
考站系统(Continuously Operating?
Reference System, 简称CORS)可以
定义为一个或若干个固定的、连续运
行的GPS参考站，利用现代计算机、数
据通信和互联网(LAN／WAN)技术组
成的网络，实时地向不同类型、不同
需求、不同层次的用户自动地提供经
过检验的不同类型的GPS观测值(载波
相位，伪距)，各种改正数、状态信息，
以及其他有关GPS服务项目的系统。
CORS系统是卫星定位技术、计算机网
络技术、数字通讯技术等高新科技多
方位、深度结晶的产物。
2.2 CORS的构成。CORS在总体
上由五个子系统组成，分别为：参考
站子系统、系统控制中心子系统、数
据处理中心子系统、数字通信网络子
系统及用户应用子系统，在实际建设
过程中将控制中心与数据处理中心合
建，称为数控中心子系统，是CORS的
核心。
参考站子系统(Reference Station
Sub-System)简称RSS，参考站简称RS；
该系统的主要功能为：卫星信号的捕
获、跟踪、采集与传输；设备完好性
监测等。
数控中心子系统是整个系统的核
心，既是通讯控制中心，也是数据接
收、发送及处理中心。它通过通讯线
(光缆，ISDN，电话线等)与所有的固定
参考站通讯； 通过无线网络(GSM、
CDMA、GPRS等)与移动用户通讯。由
计算机实时系统控制整个系统的运行，
所以数控中心的软件既是数据处理软
件，也是系统管理软件。每个固定基
准站是固定的GPS信号接收系统，分布
在整个网络中。固定基准站与数控中
心之间有通讯线相连，数据实时地传
送到控制中心；数据通讯包括固定站
到控制中心的通讯及数控中心到用户
的通讯。基准参考站到数控中心的通
讯是有通讯网络负责将参考站的数据
实时地传输给数控中心；数控中心和
用户间的通讯网络是将网络校正数据
传送给用户，供用户实时定位。用户
部分就是用户的接收机，加上无线通
讯的调制解调器及相关的设备。
数据通信子系统(Data Communication
Sub-System)简称DCS；该
系统的主要功能为：把参考站GNSS观
测数据传输至系统控制中心、把系统
差分信息传输至用户等。CORS的数据
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浅析CORS系统技术的原理与应用
◆苗险峰
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通讯包括固定参考站到控制中心的通
讯及控制中心到用户的通讯。参考站
到控制中心的通讯网络负责将参考站
的数据实时地传输给控制中心；控制
中心和用户间的通讯网络是指如何将
网络校正数据送给用户。
用户应用子系统(User Application
Sub-System)简称UAS；用户部分
就是用户的接收机，加上无线通讯的
调制解调器及相关的设备。该系统的
主要功能为：按照用户需求进行不同
精度定位。
CORS的工作流程图如图1所示：
3.建立CORS的必要性和意义
“空间数据基础设施”是信息社
会、知识经济时代的必备的基础设施。
城市连续运行参考站系统（CORS） 是
“空间数据基础设施”最为重要的组成
部分，可以获取各类空间的位置、时
间信息及其相关的动态变化。通过建
设若干永久性连续运行的GPS基准站，
提供国际通用各式的基准站站点坐标
和GPS测量数据，以满足各类不同行业
用户对精度定位，快速和实时定位、
导航的要求，及时地满足多种现代化
信息化管理的社会要求。建立CORS的
必要性和意义主要体现在以下几个方
面：
（1） 改进了初始化时间、扩大了
有效工作的范围；可以大大提高测绘
精度、速度与效率, 降低测绘劳动强
度和成本, 省去测量标志保护与修复
的费用, 节省各项测绘工程实施过程
中约30% 的控制测量费用；连续运行
参考站系统能够全年365天，每天24
小时连续不间断地运行，全面取代常
规大地测量控制网。全天候地支持各
种类型的GNSS测量、定位、变形监测
和放样作业。
（2） 可以对工程建设进行实时、
有效、长期的变形监测, 对灾害进行
快速预报。CORS项目完成将为城市诸
多领域如气象、车船导航定位、物体
跟综、公安消防、测绘、GIS 应用等
提供精度达厘米级的动态实时GPS 定
位服务, 将极大地加快该城市基础地
理信息的建设。
（3） 拥有完善的数据监控系统，
可以有效地消除系统误差和周跳，增
强差分作业的可靠性；用户不需架设
参考站，真正实现单机作业，减少了
费用；
（4） 使用固定可靠的数据链通讯
方式，减少了噪声干扰；同时提供远
程INTERNET服务，实现了数据的共
享；扩大了GPS在动态领域的应用范
围，更有利于车辆、飞机和船舶的精
密导航；
（5） 为建设数字化城市提供了新
的契机。CORS将是城市信息化的重要
组成部分, 并由此建立起城市空间基
础设施的三维、动态、地心坐标参考
框架, 从而从实时的空间位置信息面
上实现城市真正的数字化。能使更多
的部门和更多的人使用GPS 高精度服
务,必将在城市经济建设中发挥重要作
用，带来巨大的社会效益和经济效益。
4.CORS在测量技术上应用
当前全国各地众多测绘任务中，
测区控制点的收集相对比较麻烦，有
了CORS，无需再联测已知控制点，只
要申请相关时段的CORS数据即可。就
实际应用而言，在沈阳1:5000地形图测
量中，在农村集体土地确权登记发证
项目DOM制作过程中，CORS系统都
得到了淋漓尽致的发挥，在实践与应
用当中RTK携带方便，采集数据快捷，
精度完全达到规划范围，以往单基站
只有一个连续运行站，类似于一加一
或一加多的RTK，只不过基准站由一
个连续运行的基站代替，基站同时又
是一个服务器，通过NRS-SERVER软
件实时监控卫星状态，存储静态数据
和实时发送差分信息。对普通用户来
说接收GNSS卫星信号易受到各种干扰
因素影响，而CORS服务网连续运行，
使用方便，可提高工作效率，数据可
靠、稳定、安全、基站连续观测，静
态数据全天候采集，点位精度数据稳
定；同时，CORS系统有完整的数据监
控机制，能有效消除系统误差和周跳，
增强RTK和差分GNSS作业的可加性，
可以改进RTK初始化时间，扩大RTK
有效工作范围；另外RTK用户不需要
架设基准站，能够真正实现单机作业，
减少了费用和人力；还有CORS服务网
使用固定的通讯方式，减少了通讯噪
声干扰。
5.展望与发展
综合性的CORS服务网应用领域还
会不断扩大，随着技术的不断进步和
各地的开发建设，各地市都有可能相
继建立起当地的参考站系统，参考站
将纳入一个更高层次的综合性CORS服
务网系统，届时虚拟参考站网或基于
通信网络的参考站网模型作为CORS服
务网络底层技术已经相当成熟，并拥
有相应的国际标准和大批不同规模网
络的应用案例，具有更强的可操作性。
用户就可以不必考虑距离最近的参考
站究竟有多远，系统会帮你找到最佳
的结算方案， 给出最精确的结果。
CORS系统网作为数字城市基础建设的
重要部分，将发挥非常重要的作用。
（作者单位：辽宁省地理信息院）
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2014-10-1 07:09 上传

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