新时期北斗CORS网建设研究

新时期北斗CORS网建设研究
摘要:北斗系统试运行服务以来,北斗应用示范工作开展数量较少,仍有大量的行业应用示范可以推广,北斗行业应用市场潜力巨大。北斗CORS网建设将在国家和省市经济建设、国家测绘基准体系、国家安全战略实施、地理信息产业发展、北斗卫星导航产业发展、智慧中国和智慧城市建设应用、灾害应急救援等方面发挥重要作用,由此将带来的社会效益和经济效益是不可估量的。
关键词:新时期;北斗CORS;建设研究
1.北斗CORS网建设的必要性与意义
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1.1.国家政策导向和安全战略需求
国家对北斗应用推广非常重视,在“十二五”发展规划中,优先发展行业中列入了北斗卫星导航应用。《国家“十二五”科学和技术发展规划》中,将地球观测与导航技术列为发展重点,提出大力开展先进遥感、导航定位、深空探测、地理信息系统等前沿技术研究,同时将导航定位列为新兴产业增长点。在国家战略性新兴产业发展规划中,有关部委对卫星导航的产业
化工作做出了相关部署,如国家发改委已经制定了促进北斗卫星导航产业应用化的相关政策,组织实施卫星及应用产业的发展专项。交通运输部与总装备部计划用2年时间在江苏、安徽、河北、湖南、陕西、山东、宁夏、天津、贵州9个示范省市建设7个应用系统和一套支撑平台,安装8万台北斗车载终端,终端主要安装在旅游包车、大客车和危险品运输车辆上。未按规定安装北斗车载导航终端的车辆,不予核发或审验道路运输证,这是北斗卫星导航系统专项启动的第一个北斗系统民用示范工程。
1.2.产业化发展的必然需求
真空抽气机组目前,北斗系统正以“集成带终端,关键保总体,系统促运营”方式,通过打造导航关键产品与核心技术,提高综合系统集成能力,不断促进卫星应用运营服务业和地面终端设备制造业的发展,北斗卫星导航产业链在不断完善。目前,北斗系统已经被广泛应用到基础测绘、工程勘测、交通运输、资源调查、地震监测、应急救灾、公共安全与应急管理、交通运输、保障船舶安全航行、海洋资源调查、海上搜救打捞、海洋石油勘探、海洋和关口工程建设施工等国民经济众多领域,且发挥了重要作用。毛毡包
1.3.高精度自主测绘基准建设的需求
电热水器控制器我国的测绘基准依赖于GPS系统,并在国家和省级大地坐标框架建设中占有统治地位,建设基于北斗系统的坐标框架有利于我国大地坐标框架的自主发展。当前经济和社会的发展需求导致现有的测绘基准体系难以满足要求,需要提高大地基准、高程基准和重力基准所提供的成果精度,缩短成果更新周期。在提高CORS网的定位精度的同时拓展其应用领域,提高省级、国家级大的水准面精度和延伸覆盖范围,研究北斗CORS/GPS系统或者多系统的CORS系统等多星兼容已经是必然的发展趋势。
2.北斗CORS网建设的可行性
2.1.北斗导航系统与其他导航系统的兼容与互操作
1)北斗导航系统的频率兼容与互操作由于卫星导航系统的频率资源紧缺,不同卫星导航系统间会存在频谱重叠的情况。从应用的角度来说,为了实现互操作,开放信号的频谱重叠是非常有益的,我国也积极推动世界其他卫星导航系统和北斗卫星导航系统的兼容互操作和频率协调的相关工作,并向国际电信联盟申报了北斗卫星导航的频率信息。
2)北斗时间系统的兼容性与互操作北斗时可以溯源到协调世界时UTC,与协调世界时的
时间偏差小于100ns。在设计北斗时间系统时,已经考虑到北斗T与已有的导航系统时间(GPS时、Galileo时和GLONASST)的互操作问题,并将监测和发播北斗与已有的导航系统时间的时差。
3)北斗坐标系统的兼容性与互操作
斜板我国目前在使用2000国家大地坐标系统,北斗卫星导航系统也采用CGCS2000坐标系统。CGCS2000的定义与国际地球参考系统(ITRS)是一致的。
2.2.北斗CORS接收机硬件可行性
焊接卡盘随着国内北斗系统的加速建设,多家公司陆续推出了能够接收北斗卫星数据的接收机,如航天503所、华测、合纵思壮、中海达、南方等。有的公司推出了支持北斗二代的双系统多频高精度板卡,可提供毫米级载波相位观测值和后处理定位精度,支持芯片级多路径抑制。其他单位或者公司亦生产了GPS/北斗接收机。
2.3.北斗CORS网软件平台可行性
GPSCORS网的软件与北斗CORS网的软件不存在本质区别,其差别主要在于CORS网管理软件和网络RTK软件已经较为成熟完善,而北斗系统作为较新的导航系统,目前尚没有较为成熟的软件。北斗CORS网配套的数据管理软件和网络RTK软件尚需进一步研究、编制、测试并不断完善,由于北斗系统和GPS系统在本质上不存在技术上的差异,所以软件研制是完全可行的。因此,从北斗系统与其他导航系统的兼容性、互操作性、接收机硬件和软件开发与完善等方面分析可知,北斗CORS网的建设是完全可行的。
3.北斗CORS网升级改造的关键问题
作为“空间数据基础设施”的重要组成部分,CORS网可以获取各类空间的位置、时间信息及其相关的动态变化,是基于位置服务的提供者。建设若干永久性连续运行的GPS/北斗基准站,可以满足各类不同行业用户对精度定位、快速实时定位和导航的等位置服务方面的要求,及时地满足城市规划、地籍管理国土测绘、城乡建设、防灾减灾、环境监测、矿山测量、交通监控等多种现代化信息化管理的社会要求。利用CORS网建立动态、三维、地心坐标参考框架,实时的空间位置信息可以实现城市真正的数字化,满足数字城市对POI兴趣点采集的需要,极大地加快城市基础地理信息的建设;可以满足地理国情监测对各种要
素位置变化信息的需要,提供高精度的板块运动特征;可以对工程建设进行实时、有效、长期的变形监测,对灾害进行快速的预报。
3.1.CORS网硬件升级
基于现有的CORS网基础,在不影响现有系统服务能力前提下,增加系统的跟踪北斗卫星系统的能力,完成CORS系统的硬件基础设施升级,利用已有CORS基准站的天线墩和天线,使用功能分器分离GPS和北斗S信号“一线双机”,利用已有CORS的数据传输网络和服务分发网络。
3.2.CORS网软件平台升级
由于要增加CORS网跟踪北斗系统的能力,而当前软件仅能支撑GPS系统,因此需要补充支持北斗CORS静态基线与网平差、北斗动态定位等软件功能。
3.3.CORS网功能升级
由于全球各类卫星导航系统在使用过程中都不可避免地存在部分卫星可能出现错误的风险,
地面CORS网络观测站也同样存在出现各种异常的现象,由于用户所处环境的多样性,卫星观测数据接收条件的复杂性,受这些因素影响,用户的观测数据也会出现异常。为了保证CORS网系统的正常运行,需要增加对导航卫星系统、地面CORS站点及用户等进行完备性监测的能力,使整个系统服务更加完善与健全。完备性监测是现有CORS系统的高级应用,主要是为了保障系统和用户的安全可靠运行。在完备性监测中,可以从系统级、监测站级和用户站级三个层次开展技术升级和改造。
4.结束语
综上所述,北斗卫星导航系统是我国自主建设的全球卫星导航系统,于2020年建成,为全球用户提供持续、稳定、可靠的导航服务。CORS是一种重要的现代地基增强系统。随着“一带一路”建设的深入,北斗卫星导航系统的用户越来越多。
参考文献
[1]田挚,北斗导航定位网建设.河北省,河北省自然资源档案馆,2020-03-12.
[2]王立平.北斗CORS系统建设发展探讨[J].珠江水运,2017,(22):95-96.

本文发布于:2024-09-21 17:51:04,感谢您对本站的认可!

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