網絡CORS基站與單基站的應用與分析

王曉燕 宋東坡 鄭迪松 周峰

【摘?要】最近幾年中國自動化駕駛技術突飛猛進，進而要求提供一種精確度更高的定位系統。隨著我國北斗衛星系統的組網，中國的RTK建設也全面展開。這種上世紀末的技術如今得到了更廣泛的應用，在農業上在測繪上，其能提供厘米級別的定位精度，為自動駕駛精準農業等多個領域提供更好的定位方式。但是受制于天氣，建筑物，網絡RTK的定位精度依舊會受到很大影響。在此，通過對比不同地區的定位精確度來分析各種應用環境對RTK的影響。

【關鍵詞】網絡RTK;CORS基站;單基站

引言

實時動態載波相位差分技術，是實時處理兩個測量站載波相位觀測的差分方法。因為GPS在設計之初是基于時間來計算精度，因為衛星與地球之間遙遠的距離，所以導致數據傳輸大氣電磁環境等干擾會產生延遲，而這微小的延遲帶來的是定位精度的較大偏差。所以在世紀之后不久就有專家思考建立基準站以減小這種偏差，將基準站采集到的載波相位發給用戶既流動站，進行求解算時間差，以提高定位精度。但是基于觀測站信號強度以及數據冗余，用戶只能在半徑10-20KM的距離上使用，為了提高使用便捷性，也隨著移動通信技術的提高網絡RTK應運而生。

網絡RTK

網絡RTK和單基站RTK有很大區別，不僅僅是精度以及使用便捷程度上。雖然在建設成本上單基站花費更低，也更便捷，但是隨著科技的進步元器件采購成本的降低尤其是RTK板卡既載波相位差分解算芯片，根據市場反饋板卡價格下降幅度超過90%，網絡RTK的建設成本也在大幅度下降，而且應用更為廣泛。

網絡RTK與單基站RTK的一個區別在于觀測站的數量。顧名思義，單基站RTK是一個觀測站，既一個流動的基準點。其優勢在于建設方便，成本低，因為流動站與觀測站距離近，信號強度以及數據延遲要優于網絡RTK。這非常適用于戶外探索以及沒有網絡信號覆蓋的地方，在小范圍內有著充分的應用場景，相較于網絡RTK每年數千元的服務費，單基站更是物美價廉。

建設單基站的效果是顯著的，但這并不能說明單基站遠勝于網絡基站。網絡RTK基站是由多個基站觀測點的基準站，其優勢在于更大面積的覆蓋范圍，可以為更多用戶提供數據服務，同時網絡RTK可靠性更高，因為4G技術的發展數據延遲只有10-20，其精度和范圍也擴大了數倍。基于北斗定位系統，以互聯網+北斗的應用理念順勢而生，現在在中國已經可以使用毫米級別精度的定位服務。未來隨著中國5G技術的飛躍式發展，網絡RTK將會更廣泛的服務于更行各業，為每一個用戶提供隨時隨地的高精度定位服務。

精度對比

網絡RTK與單基站RTK相比較，在精度上還是有很大區別的。在自然環境中，流動站通過GPRS/CDMA無線網絡向數據中心發送定位坐標信息，數據中心在接收到流動站概略坐標后，使用固定參考站和實時觀測數據對流動站進行誤差分析。

本文重點討論兩種RTK的實際應用，因此對模糊方法不做過多分析。以下選取基站連接網絡RTK建立基準站以及單基站RTK設置基準站進行間隔1s的三星數據對比，不對定位精度進行比對。

流動站分析

本實驗采用同一流動站分別連接網絡RTK基站和單基站進行不同環境下可用性對比，以及其他數據的對比分析。

結論

RTK在生活中最為人們所熟知的應用是自動駕駛，最接近你的事共享單車中的位置服務。在農業已經工程勘探中GNSS-RTK與CORS得到了非常廣泛的應用。給予中國無人機的發展，RTK技術在航空攝影，以及DEM（數字高程攝影）發揮了越來越重要的作用，而且許多公司在有力的將數項技術糅合在一起更好的服務于社會。根據測試結果，北斗+網絡RTK服務的定位精度高，有效可靠，相比于傳統定位初始化速度更快，效率更高，服務更廣，再有網絡覆蓋的區域有著無可比擬的優勢，可以全方位滿足電力，交通，農業航空等領域的需求，未來隨著5G的推廣，延遲將會越來越小，另外當北斗亞米級精度全球范圍的開放，這項技術將會有不僅會全力推動自動化駕駛技術的進步更會有其他廣闊的應用范圍和價值。

（作者單位：浙江經貿職業技術學院）