張君華,李娜,王宇(.昆明市測繪研究院,云南昆明 65005; .昆明宏?duì)淖赓U有限公司,云南昆明 65005)

KMCORS二期工程尋甸基站建設(shè)

張君華1?,李娜2,王宇1
(1.昆明市測繪研究院,云南昆明 650051; 2.昆明宏?duì)淖赓U有限公司,云南昆明 650051)

摘 要:基于現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)建設(shè)及KMCORS戰(zhàn)略考慮,同時為了兼顧新增尋甸分院的測量工作需要,昆明市測繪研究院于2011年開始了KMCORS二期基站的建設(shè),首個站點(diǎn)選在昆明市尋甸回族彝族自治縣。按照衛(wèi)星定位城市規(guī)范要求,經(jīng)歷了選址、墩標(biāo)建設(shè)、設(shè)備安裝、通訊連接、坐標(biāo)聯(lián)測、spider軟件配置等諸多步驟,基站終于建成,經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)業(yè)、外業(yè)測試及試運(yùn)行,各技術(shù)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求,用戶體驗(yàn)效果良好,可納入整網(wǎng)正常運(yùn)營。

關(guān)鍵詞:CORS;KMCORS;主輔站;觀測墩

1　引 言

昆明市連續(xù)運(yùn)行GPS參考站系統(tǒng)是昆明市城市空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,系統(tǒng)共有8個參考站組成,采用的是徠卡主輔站技術(shù)。于2004年3月正式啟動,2005年7月通過云南省科技廳的鑒定,并正式投入使用。

原KMCORS覆蓋范圍為昆明主城及周邊,覆蓋面積為8 000 km2。因業(yè)務(wù)拓展需要,昆明市測繪研究院在尋甸縣設(shè)立了分院,為便于當(dāng)?shù)毓こ涕_展,及現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)建設(shè)、CORS戰(zhàn)略需要,于2011年開始二期建設(shè),首個站點(diǎn)選在尋甸縣,尋甸站建成后,全網(wǎng)覆蓋范圍達(dá)到13 400 km2(網(wǎng)內(nèi)+基站覆蓋半徑30 km范圍),其中最長基線73 km,最短基線21 km,平均基線41 km。

圖1　尋甸站建成后KMCORS覆蓋圖

2　基站建設(shè)

2.1選址及環(huán)境測試

2011年11月,在尋甸縣縣城進(jìn)行踏勘選址,最終定在尋甸縣規(guī)劃局老辦公樓樓頂,該地點(diǎn)供電、網(wǎng)絡(luò)、安全等情況良好,視野開闊,周圍無大功率無線電。并于2012年1月12日,對GNSS建站條件進(jìn)行測試,采用Leica GS15接收機(jī)靜態(tài)采集24 h數(shù)據(jù),并應(yīng)用QC軟件對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析,數(shù)據(jù)有效率為91%,大于規(guī)范85%的要求;P1多路徑影響的RMS:0.25 m,P2多路徑影響的RMS:0.24 m,小于規(guī)范0.45 m的要求。測試結(jié)果均滿足規(guī)范要求,環(huán)境適宜建站。

2.2觀測墩建設(shè)

剝開主承重柱頂端水泥,用鋼筋連接主承重柱鋼筋,澆灌觀測墩,觀測墩高1.1 m,直徑0.5 m,垂直安裝我院特制強(qiáng)制對中裝置(美觀、實(shí)用),加裝硬質(zhì)管道,保護(hù)線纜進(jìn)出。原樓頂已有避雷針,經(jīng)檢測有效,故不再設(shè)置避雷裝置。觀測墩的建設(shè)符合《衛(wèi)星定位城市測量規(guī)范》附錄C要求。

圖2　強(qiáng)制對中裝置

2.3設(shè)備柜建設(shè)

采用0.6 m(寬)×1 m(深)×2 m(高)服務(wù)器機(jī)柜,安裝在頂樓會議室,柜內(nèi)分層放置UPS開關(guān)及電源、集線器、光纖收發(fā)器、路由器、接收機(jī)、電臺等設(shè)備。

2.4GNSS接收機(jī)及天線

為與原CORS設(shè)備保持一致,接收機(jī)采用Leica GRX1200+GNSS,該設(shè)備為3頻接收機(jī),通道數(shù)達(dá)120 個,優(yōu)于規(guī)范雙頻、同時接收12顆GNSS衛(wèi)星信號要求;工作溫度為-40℃～+65℃,優(yōu)于規(guī)范-40℃～+ 60℃;標(biāo)稱精度為±(3+0.5×10-6×D) mm,優(yōu)于規(guī)范±(5+1×10-6×D)mm;采樣率高達(dá)20 Hz,可提供0.05 s(20 Hz)到60 s間隔的原始觀測數(shù)據(jù),多于規(guī)范1 s～60 s采用間隔要求。

系統(tǒng)采用LEIAT504GG LEIS型大地測量扼流圈天線,該天線按IGS標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),在抑制多路徑影響、相位中心穩(wěn)定性方面具有出色的表現(xiàn)。

2.5UPS裝置

UPS裝置為科華YTR101L型號UPS、配備CT12V100AH電池6只,電力線接入UPS前,配置了電涌防護(hù)設(shè)備。首次斷電測試持續(xù)時間為71 h 48 min,優(yōu)于規(guī)范24 h連續(xù)穩(wěn)定獨(dú)立供電要求。

2.6通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

通信網(wǎng)絡(luò)采用2 M專線光纖接入(固定IP),穩(wěn)定、可靠。除網(wǎng)絡(luò)外,另架設(shè)SATELLINE-EASY Pro 35 W電臺一個,滿足一站雙播功能。

2.7服務(wù)中心更新

Spider服務(wù)器新建站點(diǎn),站點(diǎn)命名為尋甸,英文縮寫為XUND。

(1)將尋甸站加入至原CORS系統(tǒng)VPN虛擬專網(wǎng)。(2)建立GNSS傳感器連接設(shè)定;

(3)設(shè)置站點(diǎn)信息,包括站點(diǎn)名稱、WGS84坐標(biāo)、傳感器自動下載間隔;

(4)設(shè)置傳感器,包括天線類型、天線序列號、儀高、天線量取方式;

(5)數(shù)據(jù)文件自動下載設(shè)置,包括采樣率、時長、產(chǎn)品形式(1 s/ h原始MDB、10 s/ h RINEX及30 s/ d RINEX)產(chǎn)品存放地址及文件夾命令格式。

(6)配置尋甸站傳感器設(shè)備,添加SATELLINEEASy Pro電臺。

3　坐標(biāo)聯(lián)測及系統(tǒng)測試

3.1坐標(biāo)聯(lián)測

新建尋甸基站與原CORS站點(diǎn)組網(wǎng),聯(lián)測尋甸站W(wǎng)GS84大地坐標(biāo)。

選取尋甸站及原CORS參考站共9個站點(diǎn)5個時段(全天24 h)數(shù)據(jù)。選用IGS精密星歷,采用GAMIT10.4進(jìn)行基線解算,網(wǎng)平差采用CosaGPS V5.21,以原CORS網(wǎng)8個參考站為起算點(diǎn),進(jìn)行三維約束平差。平差后,最弱點(diǎn)尋甸點(diǎn)位中誤差為0.87 cm,最弱邊SONG-XUND,邊長相對中誤差為1/14874000,優(yōu)于國家GPS B級網(wǎng)1×10-7精度要求。

3.2區(qū)域控制網(wǎng)布設(shè)及參數(shù)計(jì)算

建立了昆明市尋甸回族彝族自治縣縣城及周邊四等GNSS控制網(wǎng)并聯(lián)測四等水準(zhǔn),共布設(shè)38個控制點(diǎn),控制面積約43 km2,覆蓋尋甸縣城建設(shè)范圍。

轉(zhuǎn)換參數(shù)源坐標(biāo)系為WGS84大地坐標(biāo)系,轉(zhuǎn)換后坐標(biāo)系為昆明1987坐標(biāo)系,參數(shù)計(jì)算選用Leica Geo Office7.0,轉(zhuǎn)換類型為二步法,3D內(nèi)符合精度為1.7 cm,滿足規(guī)范坐標(biāo)分量內(nèi)符合中誤差不應(yīng)超過2 cm要求,參數(shù)命名為xd87。

3.3系統(tǒng)測試

(1)功能測試

經(jīng)測試,新加入的尋甸站運(yùn)行正常,新增站點(diǎn)后的CORS系統(tǒng)亦運(yùn)行正常。

①系統(tǒng)自動運(yùn)行能力優(yōu)秀,滿足24 h自動不間斷服務(wù)(原始觀測數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)RTK服務(wù))。

②通信網(wǎng)絡(luò)測量優(yōu)秀,網(wǎng)絡(luò)傳輸速率可達(dá)200 kbit/ s,大于規(guī)范64 kbit/ s要求;誤碼率為0.55× 10-8,小于規(guī)范10-8;時延為8 ms,小于規(guī)范500 ms要求。

③遠(yuǎn)程控制測試良好,能通過網(wǎng)頁形式實(shí)時訪問接收機(jī),查看接收機(jī)及天線狀態(tài)。

(2)性能指標(biāo)測試

流動站動態(tài)測試選用Leica GS15設(shè)備,配備GPRS及電臺雙模塊。GRPS網(wǎng)絡(luò)RTK差分?jǐn)?shù)據(jù)產(chǎn)品選擇GPRS single RT product (單站解)及GPRS RTCM1819GG(網(wǎng)絡(luò)解),坐標(biāo)系選用xd87。

動態(tài)精度及覆蓋范圍在已有昆明市尋甸回族彝族自治縣縣城及周邊GNSS控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行測試,共測試尋甸站半徑10 km范圍內(nèi)9點(diǎn), 10 km ～30 km范圍內(nèi)1點(diǎn)。

測試中,電臺與網(wǎng)絡(luò)收斂時間都較短,不過電臺較GPRS網(wǎng)絡(luò)輸出穩(wěn)定,時間也更短。10個測試點(diǎn)的平面中誤差為2.4 cm,高程中誤差為2.6 cm,重復(fù)性測量精度為0.4 cm。滿足規(guī)范平面位置外符合中誤差不應(yīng)超過5 cm要求。

4　結(jié) 語

尋甸基站經(jīng)踏勘、選址、墩標(biāo)建設(shè)、坐標(biāo)聯(lián)測、spider軟件配置、控制網(wǎng)布設(shè)、系統(tǒng)測試等諸多流程,于2012年7月正式開始運(yùn)行,目前站點(diǎn)運(yùn)行正常,與原CORS融合較好,達(dá)到了預(yù)期建站的要求與目的,同時也為其他即將建設(shè)的基站提供了實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

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Construction of XunD reference station for KMCORS PhaseⅡ

Zhang Junhua1,Li Na2,Wang Yu1
(1.KunmingSurveying and Mapping Institute,Kunming 650051,China; 2.Kunming Hong Ben Leasing Co.,Ltd,Kunming 650051,China)

Abstract:Basedon constructionof modern datum of surveying and mapping,and also the strategic consideration of KMCORS,At the same time in order to balance the surveying work of XUNDIAN Branch.Kunming Surveying and Mapping Institute start construction of KMCORS PhaseⅡin October 2011.According to the requirement of norm.We have experienced of the location,pillarconstruction,equipmentinstallation,connection of communication,coordinate conjunction,software configuration and so on,finally,wecompletedthe base station.According to the detection after completing the project,all of the indexes meet the designrequirements and norms.We receive good response from customers.And KMCORS began to run the entire network.

Key words:CORS;KMCORS;I-MAX;ObservationPillar

文章編號:1672-8262(2015)01-79-03中圖分類號:P228

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

收稿日期:?2014—08—18

作者簡介:張君華(1984—),男,注冊測繪師,工程師,主要從事GNSS控制測量及工程測量數(shù)據(jù)處理相關(guān)工作。