巴基斯坦国家CORS网建设设施方案文档格式.docx
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2.3.2 主要设备 14
2.4 数据传输网络方案 14
2.4.1 主要功能 14
2.4.2 指标要求 15
2.5 CORS终端方案 16
2.5.1 指标要求 16
2.5.2 主要设备 17
2.6 验收方案 19
2.6.1 功能测试 19
2.6.2 精度测试 19
2.6.3 时空可用性测试 19
2.6.4 GPS接收机兼容性测试 21
2.6.5 项目验收projectacceptance 21
3. 任务分工 22
4. 组织管理方式 22
5. 经费预算 23
1.系统功能和技术指标
1.1系统功能
CORS网系统功能描述如下:
l支持单基站、多基站RTK差分服务,支持VRS差分服务;
l生成伪距差分改正信息,用于亚米级和米级定位和导航应用;
l生成相位差分改正信息用于厘米级,分米级定位和导航应用;
lCORS网可生成可选时间段的RINEX文件用于后处理应用,如土地调查和测绘,城市规划,位移监测,地理信息系统等。
1.2技术指标
1.2.1支持频段
lCORS网支持GPS(L1,L2),GLONASS(G1,G2)和BeiDou(B1,B2)的数据处理,未来支持Galileo;
1.2.2数据通信
l实时差分改正数据通过NTRIP向用户播发;
l后处理数据通过Internet网络,以FTP协议向客户发放数据。
1.2.3数据与存储
l实时差分改正数据包括RTCM2.3,RTCM3.0,CMR,CMR+;
l支持参考站原始二进制数据存储;
l支持RINEX2.1/3.0/3.01格式的数据存储;
lCORS参考站接收机可单机存储1月观测数据;
lCORS网可备份1年以上原始观测数据。
1.2.4服务与管理
l可以向所有授权终端用户以NTRIP方式播发实时差分改正数据;
l通过互联网FTP服务器,向用户提供后处理数据下载服务;
l支持FTP下载数据按日期检索,支持下载数据合并和格式转换;
l允许大于200个当前实时数据流和50个ftp用户同时访问;
l可提供参考站的单点定位分析,多路径分析并显示卫星跟踪状态(同时支持GPS、GLONASS和BEIDOU);
l能实时生成系统记录和故障报告,包括参考站状态,用户和设备状态,数据处理和分析信息,生成电离层和对流层报告,警告危险和未授权使用以及错误报告等。
l可管理用户的访问,并根据服务类型,使用时间,使用终端的数量等,以账单报告的形式向用户收费;
l支持移动用户管理功能,移动站通过用户名,密码注册获得访问权限。
1.2.5系统兼容与扩展
l可以与任意第三方RTKGNSS接收机兼容,并且用户可以使用CORS网服务获得测量级精度;
l易于扩展,在不改变现有硬件和软件的前提下,可通过增加CORS参考站扩大覆盖范围;
l支持参考站数据共享,与其他CORS网络共享参考站观测数据。
1.2.6总体技术指标
巴基斯坦国家CORS网一期工程建成后,总体技术指标如下:
表4-1CORS网总体技术指标
类别
技术指标
范围
导航
覆盖范围内并可扩展至100KM远
定位
覆盖范围内并可扩展至30KM远
服务
导航,GIS信息采集和更新
测绘和测绘,地籍清查,城市规划,建筑,变形监测
系统精度1σ
实时
水平≤2cm
垂直≤5cm
后处理
水平≤3mm
垂直≤10mm
水平≤2m
垂直≤3m
延迟
<
500ms
可用性
95.0%(365天)(包括内部不可用,供电,电离层电离层闪烁)99.0%(一天内)
95.0%(in365days),99.0%(inoneday)
完整性
报警时间
<6seconds
兼容性
&
定位
可生成国际RINEX数据并兼容标准RTCM格式差分数据,可与所有后处理软件和第三方接收机兼容(GPSandGLONASSonly)
注:
以上精度指标均基于WGS-84坐标系
2.系统总体技术方案
2.1CORS网总体方案
2.1.1CORS网的物理组成
图5-1CORS网物理组成
从物理组成上看,CORS网包含参考站、主控中心(MasterControlcenter,以下简称MCC)、终端用户,以及提供数据传输的内部数据链与外部数据链。
参考站接收GNSS卫星信号,通过处理获取原始观测数据,并通过光纤网络传送到主控中心,多个参考站呈网状分布在服务区域内。
MCC主要功能是搜集所有参考站上传的原始观测数据,通过数据处理方法生成差分数据,并通过Internet网络实时将差分数据发给终端用户,为终端用户提供实时差分定位服务;
同时,MCC将原始观测数据上传到专门的FTP服务器,用户可通过Internet网络登录到FTP服务器选择下载数据,用于后处理运算。
终端用户作为CORS网的服务对象,可以根据自身的需求,获取不同精度的实时差分数据用于定位和导航服务;
或者登录FTP服务器下载关注的时间段和站点的原始观测数据,用于事后处理。
内部数据链的功能是连接各个参考站和MCC,将参考站的数据传回到MCC。
内部数据链通常是VPN专网,保证数据传输的实时性、安全性和整个系统的可靠性。
外部数据链的功能是为用户提供数据获取通道,通常是直接连入Internet,终端用户通过登录网络或者NTRIP方式与MCC建立数据传输通道,获取所需的实时差分数据或下载后处理数据。
2.1.2CORS网的功能组成
CORS网从功能组成上来看,可分为数据观测、数据处理、数据存储、用户管理、传输网络和终端用户六大模块。
图5-2CORS网功能组成示意图
数据观测模块功能是接收GNSS信号,经过处理后得到原始观测数据。
该功能模块实现单元为CORS网的各个参考站。
数据处理、数据存储和用户管理是MCC的核心。
数据处理模块将CORS网各个参考站的原始测量数据融合处理后,生成多种实时差分改正数据,通过Internet向实时用户播发;
数据存储模块是CORS系统的数据备份中心,它可以为用户提供后处理数据的下载服务,满足后处理用户的需求;
用户管理模块是MCC的对外管理窗口,主要管理用户的访问权限,并记录服务类型,使用时间,使用终端的数量等。
传输网络包含两部分,参考站的原始观测数据通过内部VPN网传送给MCC,终端用户通过Internet和GPRS/3G网络获取MCC的实时数据服务或后处理数据下载。
终端用户即CORS网的应用客户,分为实时用户和后处理用户两种。
实时客户通过Ntrip方式从MCC获取不同精度的实时差分数据用于定位和导航服务;
后处理用户登录FTP服务器下载特定时间段和站点的原始观测数据,用于事后处理。
2.2参考站建设方案
图5-3参考站设备组成
参考站的主要设备包括CORS接收机和扼流圈天线,另外还需要有满足设计要求的天线基座、设备间、防雷措施,以及供电设备和用于传输数据的网络设备。
2.2.1建设目标
l在卡拉奇建立5个永久性固定CORS参考站;
l参考站支持GPS(L1,L2),GLONASS(G1,G2)和BeiDou(B1,B2)系统,未来可支持Galileo系统,卫星观测角>5°
;
l采用扼流圈天线减少多径效应;
l在15s间隔记录条件下,能保存1个月以上的观测数据;
l5个参考站中的一个站,将作为北斗信号监测站,该站需建立在基岩上,并且能够采集气压和温湿度数据;
lMCC可通过FTP方式,下载参考站的实时观测数据;
lMCC可以远程监视、控制参考站的操作;
l配备UPS电源,在外部供电中断的情况下,仍能工作3天以上。
2.2.2选址原则
因参考站点位受视场、电磁干扰、通电、通讯、环境等因素影响,故参考站点位的选择因遵循一定的原则。
1)距离易产生多路径效应的地物如高大建筑、树木、水体、海滩和易积水地带等的距离不小于200m;
2)应有10度以上的地平高度角卫星通视条件;
3)距离电磁干扰区(如微波站、无线电发射台、高压线穿越地带、飞机场等)和雷击区的距离不小于200m,距离越远越好;
4)避开易产生振动的地带,比如公路边、铁道旁等地方;
5)避开地质构造不稳定区域,比如断层破碎带、易发生滑坡与沉陷等局部变性地区;
6)便于接入公共或者专用通信网络;
7)具有稳定、安全可靠的电源;
8)交通便利;
9)便于长期保存和管理。
2.2.3主要设备
表5-1参考站主要设备
设备名称
主要指标
数量
扼流圈天线
频段:
GPS(L1,L2),GLONASS(G1,G2),BeiDou(B1,B2,B3)
LNA增益:
>40dB
工作电压:
5~12VDC
工作电流:
120mA
最小高度角:
0°
典型高度角:
5°
相位中心误差:
小于2mm
相位中心重复性:
小于1mm
工作温度:
-40℃~85℃
存储温度:
-55℃~85℃
5
CORS接收机
通道:
220通道
GPS(L1,L2),GLONASS(G1,G2),BeiDou(B1,B2)
测量精度(RMS):
H:
2.5mm+1ppm,V:
5mm+1ppm
通信协议:
TCP/IP
数据率:
1Hz’
通信端口:
2RS-232,1RJ45Ethernet,1TNC,1POWER
9~18VDC
功耗:
3W
气象传感器
气压范围:
500~1100hPa
湿度范围:
0~100%RH
温度范围:
-40℃~+60℃
温湿度精度:
±
0.05%@+20℃
气压精度:
0.30hPa@+20℃
10~35VDC
数据接口:
1RS232
1
UPS
输入电压:
110~240VAC50~60Hz
输出电压:
220VAC50~60Hz
信号波形:
正弦波
切换时间:
功率:
700W/1000VA
RS232,RJ45
持续供电:
参考站工作3天
0~+40℃
2.3MCC建设方案
MCC是CORS网最重要的组成之一,它包含CORS中心软件、高性能服务器、内部和外部数据链。
主要功能是处理来自各个参考站的实时观测数据,为用户提供VRS或单站RTK服务,同时也可以为用户提供后处理数据下载服务。
MCC也担任了远程管理、监控各参考站的操作,管理终端用户等角色。
图5-4MCC组成示意图
2.3.1主要功能
MCC是汇集、存储、处理和分析各参考站数据资源,远程监控各参考站运行状态,并形成产品和开展服务的系统。
MCC是CORS网的核心单元,主要具
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