浅谈GPSRTK测量电台模式与CORS模式的区别
单基站RTK及城市多基站CORS测量原理精度及优缺点比较分析
单基站RTK及城市多基站CORS测量原理精度及优缺点比较分析作者：罗勇来源：《建材发展导向》2013年第06期摘要：GPS实时定位技术已广泛应用于测量当中，目前使用RTK测量主要是单基站和多基站的两种常用模式，文章从单基站RTK以及多基站CORS系统的定位原理、主要误差源分析了各种因素对其对定位精度的影响程度，为帮助测绘作业者对两种系统的理论提高认识，为GPS使用过程中精度分析提供参考。
关键词：RTK；CORS；VRS；测量原理；定位精度GPS是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称，根据GPS的定位方式可将其分为：测码伪距定位、测相伪距定位；静态定位和动态定位以及相对定位和绝对定位等。
大地测量中高精度（毫米级）的控制点测量多采用静态测相伪距相对定位；而施工放线、数字化测图等厘米级精度要求的测量，多采用动态测相伪距相对定位。
因动态测相伪距相对定位采用的是站间求差，且可以实时得到测量结果，故把该种测量方法称为实时动态差分测量（Real time kinematic），简称RTK。
目前测量中常用的动态测量方法主要是单基站RTK和多基站城市连续运行参考站（ Continuous Operational Reference Systems）简称CORS。
本文将针对两种动态测量方式进行原理和精度分析比较，得出两者的优缺点。
1 单基站RTK定位原理所谓GPS-RTK定位是将参考站的单点定位的观测结果与参考站的已知坐标进行比较，计算出参考站至卫星的距离改正数，并将改正数发送给移动台，移动台则根据参考站的改正数，实时对定位结果进行改正，从而提高定位精度。
目前单基站RTK定位方法中有伪距法和载波相位法，因载波相位差分法比其他几种方法的精度要高，因此目前市场上主流RTK仪器的解算方法也多为载波相位差分法。
接下来我们用公式来解释其定位的原理：在卫星信号被接收机锁定之后，卫星与测站间的相位值由三部分组成（1）式中为观测相位的不足整周的小数部分，为起始整周模糊度，为从起始时刻至观测时刻的整周变化值，则星站间距离为载波波长与星站相位差的乘积。
GPS-RTK
GPS-RTK联合全站仪在地形图测绘中的应用作者：尚纪斌来源：《科技创新导报》2011年第02期摘要:随着我国经济的发展,各项工程建设的不断实施,对地形图的需求变得非常迫切,而且对图的实时性要求更高。
文章在以学校的地形图测绘为实例,介绍了GPS-RTK联合全站仪测绘地形图的方法。
并对该方法的后期改进进行了展望。
关键词:GPS-RTK 全站仪地形图测绘中图分类号:P28 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)01(b)-0096-011 引言大比例尺地形图是进行工程建设、城市规划、防灾减灾的基础,其用途越来越重要。
地形图的测绘也早就从传统的白纸测图,即模拟测图转变为数字化测图,计算机成图。
数字化测图方法一般是草图测记法,采用先作控制、然后采集碎部点的全野外测量方法。
一边使用全站仪测量碎部点,一边绘制草图,以便回到室内成图。
传统方法必须提前布设图根控制网,而且根据规定,网形、边长等都受到限制。
但按照规定布置的图根控制点不一定适合碎部测量。
GPS测量、尤其是GPS-RTK测量的出现,完全改变了这种局面。
采用GPS静态测量布设首级控制网,然后采用GPS-RTK在需要的时候布设图根控制点,联合全站仪完成外业测量工作。
由于GPS-RTK测量不存在误差积累的问题,所以对点位的选择更灵活。
同时,也大大减轻了外业的工作量,提高了工作效率。
2 GPS-RTK测量的原理和方式2.1 GPS-RTK测量的原理GPS-RTK的原理是设立一个基准站接收机,经过连续接收卫星信号,测量出自己所在位置的WGS-84坐标,并通过通讯手段发送信号,把自己的接收到的信号和位置等信息传递给移动站。
移动站通过接收卫星信号确定自己所在位置在WGS-84坐标系中的坐标。
同时,还接收来自基准站的信号,把二者接收到的数据进行实时处理,进行基线的解算。
当我们把移动站依次安放在若干的已知点上进行测量后,就可以解算出从WGS-84坐标系到我们当前独立坐标系的转换参数。
cors简要介绍
连续运行参考站系统（CORS）与中海达HD6000网络RTK珠峰HD6000 RTK GPS自2005年底推出后，以其全新的GPRS传输方式，高度集成一体化设计，受到用户的一致好评，其销量已超过传统RTK。
在此基础上，我们利用现有的HD6000设备，成功接入各个城市已经建好的连续运行参考站系统(CORS)，现在就HD6000在CORS系统中的应用作以下说明。
城市连续运行参考站系统（以下简称CORS）。
在使用之前，先了解什么是CORS，对我们理解有很大帮助。
在CORS出现之前，用户使用RTK的方法都是1个基准站+N个移动站的作业模式，这种作业模式叫做单基准站模式（Single-base），基准站得自己找点架设，一般都是临时性的，而作业范围都是十几公里，如果有个较大的测区，则需要多次的架设临时基准站。
而CORS的特点之一通俗的讲，就是大的测绘部门架设几个或者几十个上百个永久的基准站，覆盖一个比较大的区域，那么下次出去做外业测量就不用再架设基准站了。
下面对CORS方式RTK作业的特点介绍一下：1.作业范围如果只是简单的的架设固定基准站，则相当于我们现在的信标台，拿着移动站走到哪里，只会接收距离最近的基准站发送的改正电文，则还是单站模式，而且作用距离会受到很大的限制，我们知道一台基准站的作业距离比如说是S公里，则两台基准站的距离就不能超过2S，而且，在中间会出现接收不到信息的盲区，这样的话，想控制一个区域，架站必然很密，费用必然很高，而且如果一台基准站的观测条件不好，则在一片区域里就无法测量了。
针对这两个问题，业界现在主要有两种处理方法，一种是Trimble的VRS技术，另外一种是Leica的主辅站技术，这两种技术的原理我们会在下面叙述，但是，这两种技术都是同一种思想，就是将全网架设的所有基准站的数据发送到一个数据处理中心，经过解算，然后统一发送改正数据，也就不是单基准站作业模式了，这样可以让基准站间的距离增大，而且避免了一台基准站不能工作，该基准站区域就不能测量的问题。
华星RTKGPS操作步骤说明
华星RTK GPS操作步骤说明一：仪器架设与连接：基准站、移动台。
注意基准站与移动台的模式。
连续按两下F键为更改主机模式，然后按一下进行模式更改。
更改完成按I电源键完成。
注意必须在主机锁定卫星的前提下进行软件操作。
基准站架设点必须满足以下要求：a、高度角在15度以上开阔，无大型遮挡物；b、无电磁波干扰（200米内没有微波站、雷达站、手机信号站等，50米内无高压线）；c、在用电台作业时，位置比较高，基准站到移动站之间最好无大型遮挡物，否则差分传播距离迅速缩短；d、至少两个已知坐标点（已知点可以是任意坐标系下的坐标，最好为三个或三个以上，可以检校已知点的正确性）；e、不管基站架设在未知点上还是已知点上，坐标系统也不管是国家坐标还是地方施工坐标，此方法都适用。
二：手簿软件操作：1.新建项目：点击【项目】→【新建】→输入项目名→【√】一般以当天日期为项目名，方便数据导出时查找。
2.参数设置：一定要按项逐一进行检查、更改。
源椭球一般为WGS-84，目标椭球与已知点一致，如果目标坐标为自定义坐标系，则可以不更改此项选择，设置为默认值：“北京-54”。
“投影”：选择投影方法，输入投影参数。
（中国用户投影方法，一般选择“高斯自定义”，输入“中央子午线经度”，通常需要更改的只有中央子午线经度，中央子午线经度是指测区已知点的中央子午线；若自定义坐标系，则输入该测区的平均经度，经度误差一般要求小于30分。
地方经度可用GPS 实时测出，数据采集器通过蓝牙先连上GPS，在【GPS】→【位置信息】中获得）。
“椭球转换”：无“平面转换”：无“高程拟合”：无“保存”：点击右上角的【保存】按钮，保存设置好的参数。
注：记得点击右上角的保存按钮，否则坐标系统参数设置无效。
3.连接GPS：通过蓝牙连接GPS基准站。
点击【连接】，点击【搜索】出现机号后，选择机号，点击【连接】,如果连接，成功会在接收机信息窗口显示连接GPS 的机号。
4.设置基准站：量取基准站仪器高，输入基准站仪器高。
GPS—RTK测量技术和网络RTK(VRS)技术应用的几种方式
实时查分信息，进行精准定位。利用前期收集测区
内2个已知点，通过点校正，进行测区的参数求取和
点校核后进行测量。作业范围可以扩大至更大的
范围。
2） 在 收 与 薄 不插通讯卡的
,可
以利用自身携带的智能电话的个人热点模式。通过
开放手机热点，利用手薄的WIH功能连接上热点。
其操作模式与设备中存在通讯卡的设置模式相似,
RTK（VRS）
孟祥林
（黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080 ）
摘 要：网络RTK使用的是点对点的数据模块，数据源是基准站。VRS（CORS网络）功能使用
VRS数据传接模块，数据源是由地面多个参考站组成的GPS连续运行参考站CORS网络。
GPS - RTK至少需要2台接收机，而VRS功能只要1台接收机和通讯手段就可以实现测量。
参考文献：
［8］程宇.GPS-RTK与CORS技术在地形图测量中的应用 及效果对比［J］科技传播,2918（43） ：237 -2371
［2 ］王岚.GPS网络RTK定位原理与数学模型研究［J］.科技 传播,2415,7（13） :196 -1671
［3］计长飞，王佩贤,李吉之•基于VRS技术的误差分析与建 模［］1新疆石油天然气,2047,7（42）:86 -941
各固定参考站不直接向移动用户发送任何改正信 息，而是将所有的原始数据通过数据通讯线发给控
制中心。VRS技术是利用布设在地面上的多个参考 站组成GPS连续运行参考站（CORS）网络，综合利用 各参考站的卫星观测数据，通过软件处理建立精确 的误差模型来修正相关误差。同时，流动站在作业 前需要先通过GPRS、GSM、CDMA等通信手段向数 据控制中心发送一个概略坐标，数据控制中心收到 这个位置信息后,根据用户位置，由计算机自动选择 最佳的一组固定基准站，根据这些站发来的信息，整 体的改正GPS的轨道运行误差、电离层误差、对流层 和大气折射引起的误差，将高精度的差分信号发给 流动站。这个差分信号的效果相当于在流动站旁 边，生成一个虚拟的参考基站，从而解决了 RTK作业 距离上的限制问题,并保证了用户的精度。
GPSRTK常见作业模式的探讨
地质与矿业工程GPS RTK常见作业模式的探讨韩 昀*,王 岩,雷 新(中国地质大学<武汉>信息工程学院,湖北武汉430074)摘 要:GPS RTK越来越多的运用于测绘的各个领域,RTK的作业模式越来越灵活多样。
列举出目前能够成熟运用的RT K作业模式,并对其进行了测试比较和探讨。
得出各种模式均能满足测绘精度需求,并且有各自的优缺点。
关键词:GPS RTK;GSM;GPRS;CDM A;单基站;CORS中图分类号:P228.4 文献标识码:B 文章编号:10045716(2010)07009004GPS RT K技术是一种采用载波相位观测值进行实时定位的GPS相对定位技术。
其测量定位的基本原理是,在已知坐标的基准站上架设GPS接收机接收卫星信号,通过数据链将基准站观测值、坐标等信息播发出去,流动站在跟踪采集GPS卫星信号的同时,通过接收来自基准站的数据,在系统内按差分技术进行实时处理,获得厘米级定位结果。
卫星定位、无线通信、计算机网络等高新技术的交叉发展和融合,使卫星定位技术向着实时、高精度、高可靠性的方向不断发展[1 2],同时也使RT K的作业模式越来灵活。
1 GPS RTK的作业模式1.1 电台模式电台模式采用无线电超高频UH F、甚高频VH F 播发差分信号。
一般采用U H F电台,其频率大约为450~470MH z。
根据电磁波理论,它的传输属于一种视距传输(准光学通视),其最大的传输距离是由接收天线的高度、地球曲率半径以及大气折射等因素决定的[3]。
电台模式RT K操作方便,初始化时间短。
但是电台在山区、丘陵和无线电干扰较大的地方辐射范围小,使基准站控制范围大大减小。
另外,电台架设不方便(需在地势较高地方架设以提高作业半径),不同的测区需要不同的参数,增加了基准站的架设次数,因此越来越多用户采用中国移动通信(包括联通)的网络信号代替UH F和VH F。
1.2 网络模式常规网络模式RTK是指利用中国移动(联通)的GSM、GPRS、CDMA等代替电台传输基准站差分信号的作业方法。
阐述CORS技术和其优势
阐述CORS技术和其优势一、CORS技术概述和通常PTK不一样，CORS网络中，各固定参考站不直接向移动用户传递任意修改信息，而是把所有的初始数据经过数据通讯线发给控制中心。
与此同时，在移动用户在工作之前，第一时间通过GSM的短信息性能向控制中心传递一个概略坐标，控制中心收到这个位置信息后，根据用户位置，计算机可以自主选择最好的一组固定基准站，参考这些站传递过来的的信息，全体的改正GPS的轨道误差和电离层、对流层和大气折射导致的误差，将高精度的差分信号传递给移动站。
持续运作参考站系统能定义为一个或几个个变位置的、持续运作的GPS参考站，运用现代计算机、数据通信和互联网高新科技组成的网络，实时实地向多种类型、多种需求、很多层次的用户自主地提供经过检验的多种的GPS观测值，各种修改数、状态数据，还有其他相关GPS服务项目的系统。
CORS主要由控制中心、固定参考站、数据通讯和用户等几部分构成。
CORS 支持下的定位模式有以下两种：单基站系统：就是仅有一个持续运作站。
就像一加一的RTK，只是基准站由一个持续运行的基准站代替，基准站上由一个控制软件实时监控卫星的状态，存储和发送相关数据。
多基站系统：分布在特定范围内的多台持续观测站。
每一个观测站均是单一基站，与此同时每一个单基站还由一个中央控制计算机控制。
CORS系统从根本上改变了常规RTK测量作业形式，其关键优势在以下几个方面特别显著。
（1）更改了初始化所用时间、增大了有效工作的范围；（2）运用连续基站，用户可以及时观测，使用简单，增大了工作效率；（3）具备完善的数据监控系统，能有效地除去系统误差以及周跳，增强差分运行的准确性；（4）用户不用架设参考站，真正意义上实现单机作业，降低了費用；（5）使用准确可靠的数据链通讯方法，降低了噪声影像；（6）具有远程INTERNET服务，实现了数据的共享；（7）增大了GPS在动态领域的使用范围，更有助于车辆、飞机和船舶的精密导航；（8）为建设数字化城市起到了不可估量的价值意义。
华测RTK与CORS站测地通简要操作说明
华测RTK与CORS站登陆简要操作说明登陆CORS站包括手动登陆和自动登陆两种自动登陆CORS站的设置一、接入到当地的CORS准备工作1、从当地CORS系统管理部门获取IP地址、用户名和密码等信息，其中源列表可以通过IP地址来查询，查询方式见下面：2、办理一张手机卡，开通GPRS流量二、如何设置登陆1、首先将手簿和GPS主机用蓝牙连接在一起，方法如下：打开手簿开始――HCGPSSet如图1配置(其中：1、数据输出方式：正常模式2、接收机工作模式：自启动移动站3、自启动发送端口：port2+GPRS/CDMA4、自启动发送格式：RTCM3不可以错，其它部分默认)，端口选择COM8、将使用蓝牙打钩――应用――退出。
图1 图22、手薄开始――HCGPRSCe如图2所示，Ａ、选择标题栏上的[端口]端口号选择COM8、勾选[使用蓝牙]点击[主机信息]，等待进度条完成后，可以对仪器进行操作，查看机器号工作模式设为[GPRS模式]点击[设置工作模式]等待进度条完成后，即完成对主机的工作模式设置。
Ｂ、选择标题栏上的[GPRS]如图3点击[获取]等进度条完成后：通讯协议设为[TCP]模式设为[移动站]服务器IP：系统中心提供)端口：48665(CORS系统中心提供)APN接入点名称：系统中心提供)移动服务商号码:*99***1#拨号用户和密码以及基准站ID默认为空点击[更新]等待进度条完成后，完成对主机GPRS信息的设置。
图3 图4Ｃ、选择标题栏上的[CORS]点击[获取参数]等进度条完成后，如图4所示拨号协议设为[内嵌TCP]登陆模式设为[自动]输入用户名和密码(CORS系统中心提供)差分格式为和源列表对应的广播差分格式点击[全部更新]等待进度条完成后，完成对主机的设置，设置好退出软件，关闭接收机重启。
Ｄ、自动登陆设置好之后，开机即可自动登陆CORS，登陆成功后，移动站绿灯会一秒烁一下，即表示收到CORS信号，进入测地通，仪器能自动得到固定解，得到固定解后可开始工作。
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浅谈GPSRTK测量电台模式与CORS模式的区别
【摘要】GPS RTK测量技术已经广泛应用与各种测量作业中。
本文主要对GPS RTK测量中电台模式与CORS模式进行简单介绍，分析两种模式的各自优缺点，总结两种工作模式的适用情况。
【关键词】GPS RTK；电台模式；CORS模式
GPS RTK测量的迅速发展，突破了传统的测量方法。
广泛应用于测量的各个领域，极大地提高了测量的效益和精度。
并能节省大量人力物力。
RTK测量较常用的模式有：电台模式和CORS模式两种。
1、RTK测量电台模式
RTK所使用的差分就是靠电台来进行的。
基准站将接收到的数据与设置基准站的数据进行计算，得出每时每刻的差分数据，并将这些数据通过电台发送出去。
流动站也能通过电台接收基准站发送的差分数据，并进行计算，最终得出我们所需要的坐标数据。
1.1RTK测量电台模式的使用
RTK测量电台模式的一般操作步骤有以下几个：
1.1.1架设基准站和电台。
1.1.2新建项目
设置相应的坐标系统和中央子午线。
1.1.3设置基准站
将GPS接收机设置为基站模式，连接相应GPS接收机；设置基准站，进行天线高设置并平滑。
1.1.4移动站设置
将GPS接收机设置为移动站模式，连接相应GPS接收机，设置移动站，确认移动站电台频道和基站电台频道一致，修改天线高。
1.1.5参数求解
求解四参数需要2个已知点，分别在2个已知点上进行数据采集，在采集完2个已知点之后进行参数求解。
检查四参数的求解结果，检验四参数结果好坏的
标准就是看缩放比例，这个数值越接近1越好。
1.1.6测量数据的导出
选择相应记录点库，建立文件并命名。
选择相应的数据格式。
将手簿里的数据拷贝到电脑上。
1.1.7第2次在同一点架设基站
在基站最终整平后，量取天线高，然后连接基准站，直接修改天线高即可设置好基准站。
然后连接移动站，修改移动站的天线高，去一个已知点进行点校验。
1.2RTK测量电台模式的优势
1.2.1 RTK电台模式只需架设基准站即可测量，不受网络覆盖范围的影响。
适用于网络覆盖较差的区域。
1.2.2RTK电台模式测量不同时段信号都较稳定。
1.2.3目前CORS系统只在少数城市地区建立，对于较大范围的偏远地区并无CORS系统。
电台模式就不受区域限制。
1.3RTK测量电台模式作业的劣势
1.3.1电台的传输距离有限
在数据传输过程中会受到电磁环境及障碍物的影响。
RTK电台功率一般较小，因此基准站与移动站之间不能有大的障碍物。
1.3.2RTK作用距离与基准站架设及发射天线架设的高度有关。
1.3.3携带不方便
电台模式作业必须携带数传电台，蓄电池，连接电缆线，UHF发射天线。
1.3.4电台模式作业测量前需要花费一定时间架设基准站。
增加了工作步骤。
1.3.5电台模式作业必须用一台GPS接收机作为基站，RTK 1+1 就只能当作1来使用。
2、RTK测量CORS模式
连续运行参考站系统CORS是在研究区域范围内，建立由若干个连续运行参考站、数据通信链路、数据中心和用户终端构成的局域网络，综合应用GNSS
定位技术、计算机技术、数据通信和互联网（LAN/WAN）技术进行实时差分改正信息解算，实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动的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。
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，中国发展CORS系统的紧迫性和必要性越来越突出。
目前，国内一大批城市、省区和行业正在筹划和建立类似的连续运行网络系统。
如：广东省、江苏省、北京、天津、上海、广州、东莞、成都、武汉、昆明、重庆等。
2.1RTK测量CORS模式的使用
cors模式下作业时，跟传统1+1电台作业模式相比，省去了自己架设的基站，改用固定的cors系统中的基站，所以首先需要设置的是网络参数，包括IP地址，端口，源列表，cors用户名，密码，APN等参数，之后跟传统模式一样，需要设置椭球系及中央子午线，如果cors系统播发的差分数据中含有七参，高程拟合等参数，则不需要再设置，反之则还需要输入或自己现场求解相关的参数。
2.2RTK测量CORS网络模式作业的优势
2.2.1差分数据获取无距离限制，之所以远距离得不到固定解是因为精度超过了解算的要求。
2.2.2携带方便，RTK 1+1作业只需插入手机卡登陆网络就行，不用再携带笨重的电台和电瓶，真正实现无线缆作业。
2.2.3CORS模式不需自己架设基准站，真正将RTK 1+1变成了2。
2.2.4CORS模式只需有当地坐标参数，不用每次测量都要找到已知点。
2.3RTK测量CORS网络模式作业的劣势
2.3.1受网络的可靠性影响：由于GPRS采用的是中国移动现成的网络，由于信号比较弱或者是数据网络本身的问题导致的无法实现数据传输。
2.3.2传输的实时性：基于GPRS移动通信的网络数据传输系统有一定的延时。
2.3.3采用移动通信网络传输数据的速度受到一定的限制。
2.3.4RTK测量CORS模式必须要在当地建有CORS系统的情况下才能使用，目前国内很多地方还无CORS系统覆盖，因此受到区域限制较大。
2.3.5建立CORS系统需要耗费大量的资金。
3、RTK测量基站模式与CORS模式的比较
3.1与传统的GPS RTK电台模式作业相比连续运行参考站（CORS系统）具有作用范围广、精度高、野外单机作业等众多优点。
3.2网络模式和电台模式的区别就是信号发送方式不同，网络是通过GPRS 网络来发送信号的，而电台是通过电磁波来发送信号的。
3.3RTK电台模式不受网络覆盖范围的影响，但须要在当地有相应的已知点和坐标系统参数。
3.4CORS模式测量只需输入当地坐标参数，连接好网络，就可以随时进行测量。
不需自行架设基准站。
3.5CORS的建立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。
3.6CORS的建立，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提供精度达厘米级的动态实时GPS定位服务。
3.7CORS将是城市信息化的重要组成部份，CORS建成能使更多的部门和更多的人使用GPS高精度服务，它必将在城市经济建设中发挥重要作用。
4、结论
电台模式和CORS模式都有各自的优缺点。
在建有CORS系统的地区优先考虑使用CORS系统。
但是由于受网络信号影响，部分地区无法利用CORS系统进行测量，或是需要较长时间才能得到固定解。
这种情况需要采用电台模式。
电台模式不受网络信号影响，只需将基站和电台架设在比较开阔和位置较高的地方，测量比较灵活。
而且目前国内很多地区还未建有CORS系统，电台模式在这些区域非常适用。