KMCORS二期工程尋甸基站建設

張君華,李娜,王宇(.昆明市測繪研究院,云南昆明 65005; .昆明宏犇租賃有限公司,云南昆明 65005)

KMCORS二期工程尋甸基站建設

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.昆明宏犇租賃有限公司,云南昆明 650051)

摘 要:基于現代測繪基準建設及KMCORS戰略考慮,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,首個站點選在昆明市尋甸回族彝族自治縣。按照衛星定位城市規范要求,經歷了選址、墩標建設、設備安裝、通訊連接、坐標聯測、spider軟件配置等諸多步驟,基站終于建成,經系統內業、外業測試及試運行,各技術指標均滿足規范要求,用戶體驗效果良好,可納入整網正常運營。

關鍵詞:CORS;KMCORS;主輔站;觀測墩

1　引 言

昆明市連續運行GPS參考站系統是昆明市城市空間數據基礎設施的重要組成部分,系統共有8個參考站組成,采用的是徠卡主輔站技術。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。因業務拓展需要,昆明市測繪研究院在尋甸縣設立了分院,為便于當地工程開展,及現代測繪基準建設、CORS戰略需要,于2011年開始二期建設,首個站點選在尋甸縣,尋甸站建成后,全網覆蓋范圍達到13 400 km2(網內+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

2.1選址及環境測試

2011年11月,在尋甸縣縣城進行踏勘選址,最終定在尋甸縣規劃局老辦公樓樓頂,該地點供電、網絡、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建站條件進行測試,采用Leica GS15接收機靜態采集24 h數據,并應用QC軟件對采集的數據進行處理與分析,數據有效率為91%,大于規范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,小于規范0.45 m的要求。測試結果均滿足規范要求,環境適宜建站。

2.2觀測墩建設

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制對中裝置(美觀、實用),加裝硬質管道,保護線纜進出。原樓頂已有避雷針,經檢測有效,故不再設置避雷裝置。觀測墩的建設符合《衛星定位城市測量規范》附錄C要求。

圖2　強制對中裝置

2.3設備柜建設

采用0.6 m(寬)×1 m(深)×2 m(高)服務器機柜,安裝在頂樓會議室,柜內分層放置UPS開關及電源、集線器、光纖收發器、路由器、接收機、電臺等設備。

2.4GNSS接收機及天線

為與原CORS設備保持一致,接收機采用Leica GRX1200+GNSS,該設備為3頻接收機,通道數達120 個,優于規范雙頻、同時接收12顆GNSS衛星信號要求;工作溫度為-40℃～+65℃,優于規范-40℃～+ 60℃;標稱精度為±(3+0.5×10-6×D) mm,優于規范±(5+1×10-6×D)mm;采樣率高達20 Hz,可提供0.05 s(20 Hz)到60 s間隔的原始觀測數據,多于規范1 s～60 s采用間隔要求。

系統采用LEIAT504GG LEIS型大地測量扼流圈天線,該天線按IGS標準設計,在抑制多路徑影響、相位中心穩定性方面具有出色的表現。

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,配置了電涌防護設備。首次斷電測試持續時間為71 h 48 min,優于規范24 h連續穩定獨立供電要求。

2.6通信網絡建設

通信網絡采用2 M專線光纖接入(固定IP),穩定、可靠。除網絡外,另架設SATELLINE-EASY Pro 35 W電臺一個,滿足一站雙播功能。

2.7服務中心更新

Spider服務器新建站點,站點命名為尋甸,英文縮寫為XUND。

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

(3)設置站點信息,包括站點名稱、WGS84坐標、傳感器自動下載間隔;

(4)設置傳感器,包括天線類型、天線序列號、儀高、天線量取方式;

(5)數據文件自動下載設置,包括采樣率、時長、產品形式(1 s/ h原始MDB、10 s/ h RINEX及30 s/ d RINEX)產品存放地址及文件夾命令格式。

(6)配置尋甸站傳感器設備,添加SATELLINEEASy Pro電臺。

3　坐標聯測及系統測試

3.1坐標聯測

新建尋甸基站與原CORS站點組網,聯測尋甸站WGS84大地坐標。

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

3.2區域控制網布設及參數計算

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

轉換參數源坐標系為WGS84大地坐標系,轉換后坐標系為昆明1987坐標系,參數計算選用Leica Geo Office7.0,轉換類型為二步法,3D內符合精度為1.7 cm,滿足規范坐標分量內符合中誤差不應超過2 cm要求,參數命名為xd87。

3.3系統測試

(1)功能測試

經測試,新加入的尋甸站運行正常,新增站點后的CORS系統亦運行正常。

①系統自動運行能力優秀,滿足24 h自動不間斷服務(原始觀測數據及網絡RTK服務)。

②通信網絡測量優秀,網絡傳輸速率可達200 kbit/ s,大于規范64 kbit/ s要求;誤碼率為0.55× 10-8,小于規范10-8;時延為8 ms,小于規范500 ms要求。

③遠程控制測試良好,能通過網頁形式實時訪問接收機,查看接收機及天線狀態。

(2)性能指標測試

流動站動態測試選用Leica GS15設備,配備GPRS及電臺雙模塊。GRPS網絡RTK差分數據產品選擇GPRS single RT product (單站解)及GPRS RTCM1819GG(網絡解),坐標系選用xd87。

動態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控制點的基礎上進行測試,共測試尋甸站半徑10 km范圍內9點, 10 km ～30 km范圍內1點。

測試中,電臺與網絡收斂時間都較短,不過電臺較GPRS網絡輸出穩定,時間也更短。10個測試點的平面中誤差為2.4 cm,高程中誤差為2.6 cm,重復性測量精度為0.4 cm。滿足規范平面位置外符合中誤差不應超過5 cm要求。

4　結 語

尋甸基站經踏勘、選址、墩標建設、坐標聯測、spider軟件配置、控制網布設、系統測試等諸多流程,于2012年7月正式開始運行,目前站點運行正常,與原CORS融合較好,達到了預期建站的要求與目的,同時也為其他即將建設的基站提供了實際經驗。

參考文獻

[1] CJJ/ T 8-2011.城市測量規范[S].

[2] CJJ/ T 73-2010.衛星定位城市測量技術規范[S].

[3] 吳俐民,陳云波,丁仁軍.昆明市連續運行GPS參考站系統的研究及建設[J].測繪科學,2006,31(3):47～49.

[4] 吳俐民,丁仁軍,陳云波.徠卡Spidernet及主副站技術在昆明市連續運行GPS參考站系統中的應用[J].測繪通報,2006(9):65～66.

[5] 侯至群,張宇琳,楊艷鋒等.昆明市連續運行GPS參考站系統(KMCORS)穩定性分析[J].城市勘測,2010(1):37 ～40.

[6] 劉友文.基于GAMIT的連續運行參考站網的基線處理[J].地礦測繪,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

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

文獻標識碼: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據處理相關工作。