KMCORS二期工程寻甸基站建设

张君华,李娜,王宇(.昆明市测绘研究院,云南昆明 65005; .昆明宏犇租赁有限公司,云南昆明 65005)

KMCORS二期工程寻甸基站建设

张君华1∗,李娜2,王宇1
(1.昆明市测绘研究院,云南昆明 650051; 2.昆明宏犇租赁有限公司,云南昆明 650051)

摘 要:基于现代测绘基准建设及KMCORS战略考虑,同时为了兼顾新增寻甸分院的测量工作需要,昆明市测绘研究院于2011年开始了KMCORS二期基站的建设,首个站点选在昆明市寻甸回族彝族自治县。按照卫星定位城市规范要求,经历了选址、墩标建设、设备安装、通讯连接、坐标联测、spider软件配置等诸多步骤,基站终于建成,经系统内业、外业测试及试运行,各技术指标均满足规范要求,用户体验效果良好,可纳入整网正常运营。

关键词:CORS;KMCORS;主辅站;观测墩

1　引 言

昆明市连续运行GPS参考站系统是昆明市城市空间数据基础设施的重要组成部分,系统共有8个参考站组成,采用的是徕卡主辅站技术。于2004年3月正式启动,2005年7月通过云南省科技厅的鉴定,并正式投入使用。

原KMCORS覆盖范围为昆明主城及周边,覆盖面积为8 000 km2。因业务拓展需要,昆明市测绘研究院在寻甸县设立了分院,为便于当地工程开展,及现代测绘基准建设、CORS战略需要,于2011年开始二期建设,首个站点选在寻甸县,寻甸站建成后,全网覆盖范围达到13 400 km2(网内+基站覆盖半径30 km范围),其中最长基线73 km,最短基线21 km,平均基线41 km。

图1　寻甸站建成后KMCORS覆盖图

2　基站建设

2.1选址及环境测试

2011年11月,在寻甸县县城进行踏勘选址,最终定在寻甸县规划局老办公楼楼顶,该地点供电、网络、安全等情况良好,视野开阔,周围无大功率无线电。并于2012年1月12日,对GNSS建站条件进行测试,采用Leica GS15接收机静态采集24 h数据,并应用QC软件对采集的数据进行处理与分析,数据有效率为91%,大于规范85%的要求;P1多路径影响的RMS:0.25 m,P2多路径影响的RMS:0.24 m,小于规范0.45 m的要求。测试结果均满足规范要求,环境适宜建站。

2.2观测墩建设

剥开主承重柱顶端水泥,用钢筋连接主承重柱钢筋,浇灌观测墩,观测墩高1.1 m,直径0.5 m,垂直安装我院特制强制对中装置(美观、实用),加装硬质管道,保护线缆进出。原楼顶已有避雷针,经检测有效,故不再设置避雷装置。观测墩的建设符合《卫星定位城市测量规范》附录C要求。

图2　强制对中装置

2.3设备柜建设

采用0.6 m(宽)×1 m(深)×2 m(高)服务器机柜,安装在顶楼会议室,柜内分层放置UPS开关及电源、集线器、光纤收发器、路由器、接收机、电台等设备。

2.4GNSS接收机及天线

为与原CORS设备保持一致,接收机采用Leica GRX1200+GNSS,该设备为3频接收机,通道数达120 个,优于规范双频、同时接收12颗GNSS卫星信号要求;工作温度为-40℃～+65℃,优于规范-40℃～+ 60℃;标称精度为±(3+0.5×10-6×D) mm,优于规范±(5+1×10-6×D)mm;采样率高达20 Hz,可提供0.05 s(20 Hz)到60 s间隔的原始观测数据,多于规范1 s～60 s采用间隔要求。

系统采用LEIAT504GG LEIS型大地测量扼流圈天线,该天线按IGS标准设计,在抑制多路径影响、相位中心稳定性方面具有出色的表现。

2.5UPS装置

UPS装置为科华YTR101L型号UPS、配备CT12V100AH电池6只,电力线接入UPS前,配置了电涌防护设备。首次断电测试持续时间为71 h 48 min,优于规范24 h连续稳定独立供电要求。

2.6通信网络建设

通信网络采用2 M专线光纤接入(固定IP),稳定、可靠。除网络外,另架设SATELLINE-EASY Pro 35 W电台一个,满足一站双播功能。

2.7服务中心更新

Spider服务器新建站点,站点命名为寻甸,英文缩写为XUND。

(1)将寻甸站加入至原CORS系统VPN虚拟专网。(2)建立GNSS传感器连接设定;

(3)设置站点信息,包括站点名称、WGS84坐标、传感器自动下载间隔;

(4)设置传感器,包括天线类型、天线序列号、仪高、天线量取方式;

(5)数据文件自动下载设置,包括采样率、时长、产品形式(1 s/ h原始MDB、10 s/ h RINEX及30 s/ d RINEX)产品存放地址及文件夹命令格式。

(6)配置寻甸站传感器设备,添加SATELLINEEASy Pro电台。

3　坐标联测及系统测试

3.1坐标联测

新建寻甸基站与原CORS站点组网,联测寻甸站WGS84大地坐标。

选取寻甸站及原CORS参考站共9个站点5个时段(全天24 h)数据。选用IGS精密星历,采用GAMIT10.4进行基线解算,网平差采用CosaGPS V5.21,以原CORS网8个参考站为起算点,进行三维约束平差。平差后,最弱点寻甸点位中误差为0.87 cm,最弱边SONG-XUND,边长相对中误差为1/14874000,优于国家GPS B级网1×10-7精度要求。

3.2区域控制网布设及参数计算

建立了昆明市寻甸回族彝族自治县县城及周边四等GNSS控制网并联测四等水准,共布设38个控制点,控制面积约43 km2,覆盖寻甸县城建设范围。

转换参数源坐标系为WGS84大地坐标系,转换后坐标系为昆明1987坐标系,参数计算选用Leica Geo Office7.0,转换类型为二步法,3D内符合精度为1.7 cm,满足规范坐标分量内符合中误差不应超过2 cm要求,参数命名为xd87。

3.3系统测试

(1)功能测试

经测试,新加入的寻甸站运行正常,新增站点后的CORS系统亦运行正常。

①系统自动运行能力优秀,满足24 h自动不间断服务(原始观测数据及网络RTK服务)。

②通信网络测量优秀,网络传输速率可达200 kbit/ s,大于规范64 kbit/ s要求;误码率为0.55× 10-8,小于规范10-8;时延为8 ms,小于规范500 ms要求。

③远程控制测试良好,能通过网页形式实时访问接收机,查看接收机及天线状态。

(2)性能指标测试

流动站动态测试选用Leica GS15设备,配备GPRS及电台双模块。GRPS网络RTK差分数据产品选择GPRS single RT product (单站解)及GPRS RTCM1819GG(网络解),坐标系选用xd87。

动态精度及覆盖范围在已有昆明市寻甸回族彝族自治县县城及周边GNSS控制点的基础上进行测试,共测试寻甸站半径10 km范围内9点, 10 km ～30 km范围内1点。

测试中,电台与网络收敛时间都较短,不过电台较GPRS网络输出稳定,时间也更短。10个测试点的平面中误差为2.4 cm,高程中误差为2.6 cm,重复性测量精度为0.4 cm。满足规范平面位置外符合中误差不应超过5 cm要求。

4　结 语

寻甸基站经踏勘、选址、墩标建设、坐标联测、spider软件配置、控制网布设、系统测试等诸多流程,于2012年7月正式开始运行,目前站点运行正常,与原CORS融合较好,达到了预期建站的要求与目的,同时也为其他即将建设的基站提供了实际经验。

参考文献

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[2] CJJ/ T 73-2010.卫星定位城市测量技术规范[S].

[3] 吴俐民,陈云波,丁仁军.昆明市连续运行GPS参考站系统的研究及建设[J].测绘科学,2006,31(3):47～49.

[4] 吴俐民,丁仁军,陈云波.徕卡Spidernet及主副站技术在昆明市连续运行GPS参考站系统中的应用[J].测绘通报,2006(9):65～66.

[5] 侯至群,张宇琳,杨艳锋等.昆明市连续运行GPS参考站系统(KMCORS)稳定性分析[J].城市勘测,2010(1):37 ～40.

[6] 刘友文.基于GAMIT的连续运行参考站网的基线处理[J].地矿测绘,2010,26(4):4～6.

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

文章编号:1672-8262(2015)01-79-03中图分类号:P228

文献标识码:B

收稿日期:∗2014—08—18

作者简介:张君华(1984—),男,注册测绘师,工程师,主要从事GNSS控制测量及工程测量数据处理相关工作。