第2章 CORS原理及技术支持
位解来确定，故虚拟参考站与移动站构成的基线通常只有几米到十几米。
其工作示意图如下图：
图2.2 VRS工作示意图
2.4.2 MAC技术
1）工作原理
主辅站(MAC)技术是由Leica公司提出的基于全网整体解算模型的GPS实时动态定位技术。它要求所有参考站将每一个观测瞬间所采集的未经差分处理的同步观测值，实时地传输给中心控制站，通过中心控制站的实时处理，计算得到基准站网范围内的误差改正模型，产生一个称为FKP(区域改正参数)的误差改正数播发给流动站。为了降低参考站网网络中的数据播发量，使用主辅站技术来播发区域改正参数。主辅站技术是从参考站网以高度压缩的形式，将所有相关的，代表整周的未知数水平观测数据，如弥散性的和非弥散性的差分改正数，作为网络的改正数据播发给流动站。它选择距离流动站最近的一些有效参考站作为单元进行网解，发送主站差分改正数和辅站与主站改正数的差值给流动站，流动站用户可以对接收到的网络改正数进行加权改正，最后得到精确坐标。主辅站(MAC)技术本质上是区域改正数(FKP)的一种优化。 其工作原理图见图: -20-
河北联合大学矿业工程学院
图2.3 主辅站概念（MAC）图
2.4.3 FKP技术
FKP技术技术又称区域改正技术，是由GEO++公司Gerhard Wuebenna博士提出的全网整体解算模型，这是一种动态模型。它要求所有参考站将每一个瞬时采集的未经差分处理的同步观测值实时传回数据处理中心，通过数据处理中心实时处理，产生一个称为FKP的空间误差改正参数，然后将这些参数通过扩展信息发送给服务区内的所有流动站进行空间位置解算。系统传输的FKP能够比较理想地支持流动站的应用软件，但是流动站必须知道相关的数学模型，才能利用FKP参数生成相应的改正数。为了获取瞬时解算结果，每个流动站需要借助一个被称为“Adv盒”的外部装置内置解译软件，配合流动站接收机实现作业。[10]
由于采用FKP算法的用户需要附加解译设备，所以FKP解算的保密性非常好。但是，使用比较复杂，对用户流动站要求高，因此普及率低。目前，全世界只有极少数地区采用FKP技术进行差分解算。
2.4.4 综合内插技术（CBI）
综合内插技术（CBI）是武汉大学提出的CORS建设技术。CBI技术的特点是利用卫星定位误差的相关性计算各参考站上的综合误差，并发送到用户。用户根据此误差和自己的位置内插算出用户的综合误差。系统中心与用户只需要单向
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第2章 CORS原理及技术支持
通信，但是用户需要增加解码设备。
这种解释方法简单可靠，性能稳定，单向通信可以实现解算，可以采用电波发送的方式，但是需要用户端有解算设备。目前，这种技术还处于评估阶段，未大规模推广。
2.4.5 联合单参考站RTK技术
联合单参考站差分解算技术是有限的网络RTK技术，通过区域内的多个参考站构成的非有机网，在多个参考站联合覆盖范围内为用户提供差分服务，其基本差分算法与常规RTK算法相同。联合单参考站是最早的CORS。
联合单参考站作业是，用户将概率坐标发送到数据中心。数据中心通过概略坐标选用最近的参考站，并将最近参考站的差分数据发送给用户，即以最近的参考站为参考站进行载波相位差分测量。
与常规RTK相比，联合单参考站有以下特点：
① 在多个参考站覆盖的范围内，基本可以在任何地方接受网络差分服务。 ② 多个单参考站进行联合差分服务，在某些服务重叠地区可靠性较高。 ③ 选择最佳参考站进行差分，避免了接受多个站的差分信息的情况。 ④ 采用数据中心到流动站点对点的无限网络通信方式，没有受到电波、距离、地形和环境等因素的影响，可以实现较长距离的RTK。
由于只采用一个参考站进行差分解算，单参考站的解算精度和系统可靠性不及多参考站联合解算的网络RTK，但是单参考站CORS也有其自身的优势，如建设费用较少、管理成本较低，施工周期短、建站要求不高，可以随时升级扩展等。
随着CORS技术越来越成熟，联合采用单参考站进行解算的方法越来越少，一般只在县一级或者某个小区域范围内采用。
2.5 几种CORS技术精度比较
根据上述几种CORS技术特点，下面从解算精度等7个方面对它们作一个比较。CORS技术对比：
表2-1 CORS技术对比表
内容 解算精度 解算稳定性 兼容性 VRS 高 高 高 MAC 较高 较高 高 FKP 高 非常高 低 联合单参考站 一般 一般 很高 -22-
河北联合大学矿业工程学院
最少基站数 保密性 建设经费 普及率 3 高 高 高 2 高 高 一般 3 很高 一般 低 1 低 较低 很高 注：综合内插技术（CBI）还未普及使用，因此不做对比。
① 解算精度 解算精度是指各CORS测量时获得固定解的时间和固定解的稳定程度。
② 解算稳定性 解算稳定性指在进行CORS测量时获得固定解的时间和固定解的稳定程度。
③ 兼容性 兼容性指该CORS测量解算获得的差分格式对各种品牌和型号的流动站的适用性。
④ 最少基站数 最少基站数是指该CORS测量所需能够提供数据的参考站的最少数目。
⑤ 保密性 保密性是指作业过程中差分数据或最终定位数据的保密程度。 ⑥ 建设经费 建设经费是指要实现该类CORS技术解算，进行建设所需的经费数量。
⑦ 普及率 普及率是指目前全球各CORS在网络RTK应用中采用的各网络RTK技术的占有率。[11]
CORS的各种解算技术是通过网络RTK软件实现的。目前，市场上最流行的网络RTK软件包括Trimble GPSNet、Topcon Topnet和我国南方测绘的Venys等。这些软件都是以网络RTK解算为核心，通过各种组合算法来实现CORS的各项服务功能。
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第3章 CORS的精度分析及误差研究
第3章 CORS的精度分析及误差研究
通过实验对比CORS、全站仪、GPS测量方法在不同环境下（高层建筑、树下、空地、道路）对其精度的影响。并分析测量误差来源和实际观测手段。
3.1 GPS静态观测校园控制点
3.1.1.实验内容
1）测区范围
本测区位于东经118°30’、北纬39°37’附近。测区位于路南区，学院路以东，新华西道以南，卫国路以西，国防道以北。测区内为教学区，地势平坦，建筑物以及树木较多，通视条件较差。本次实习在测区内布设GPS控制点，构建一个D级GPS网，满足测量需要。
2）实验目的
采用GPS静态测量技术，在河北联合大学内布设一个控制网。具体内容包括：技术设计、选点、外业观测计划、外业观测、数据传输及格式转换、基线解算、网平差、成果质量控制、技术总结。
校内的四个点位于科技楼楼顶、理工食堂门口、二教东边路口、足球场南边、视野比较开阔，便于观测，行人不是很多，利于观测。
首先，选好控制点，以备静态测量使用。然后通过GPS接收机对所选的控制点进行测量，观测两个时段。外业结束后，运用HDS2003数据处理软件进行内业计算，得出每个控制点平面坐标和高程。
3.1.2已有成果资料
具体利用资料如下： 1）技术设计书一份；
2）测区周边的C级GPS控制网点两个（会展中心点、南湖公园点）：
表3-1 已知控制点坐标表
点名 会展中心 南湖公园 X 471994.7820 471701.6280 Y 4387852.7186 4386198.7730 H 21.598 13.710
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