一，前言

隨著國家信息化程度的提高及計算機網絡和通信技術的飛速發展，電子政務、電子商務、數字城市、數字省區和數字地球的工程化和現實化，需要采集多種實時地理空間數據，因此，中國發展CORS系統的緊迫性和必要性越來越突出。幾年來，國內不同行業已經陸續建立了一些專業性的衛星定位連續運行網絡，目前，為滿足國民經濟建設信息化的需要，一大批城市、省區和行業正在籌劃建立類似的連續運行網絡系統，一個新的建網高潮正在到來。

當前國內不同行業建設的網站系統基本上還是獨立運行的，很多單位的數據只在本單位甚至是本部門內共享和利用。目前國內市場上的連續運行參考站的建站方案動則百萬甚至千萬的資金投入相對于這些小規模的應用對連續運行參考站的需求而言就顯得投入與產出過于失衡，導致許多行業與單位只能對連續運行參考站系統望而卻步。

針對這種情況，我們提出了“可擴展GNSS連續運行但參考站CORS解決方案”。

本方案立足于當前的具體實際應用，但參考站在滿足現實應用的前提下可拓展為未來的多基站應用。

二，系統設計

1，系統概述

本方案設計是根據區域性RTK生產要求結合獨立運行參考站的特點而專門設計的，方案設計遵循如下原則。

先進性——在保證系統可靠性和穩定性的前提下，采用當前世界上先進的GNSS技術、通訊技術、軟件技術、開發技術，以保證系統的性能在較長的時間內不落伍，并隨著技術的不斷發展得到相應的更新。

可靠性——系統設計就是為了更有效的提高RTK在區域內作業的效率，更合理的應用和利用RTK。系統設計以可靠性為前提，否則，不但不能起到應該的作用，有可能還帶來反面的影響。

可拓展性——系統在設計上考慮到產品的可擴展性，獨立的運行參考站只需要通過軟件升級既能夠接入基站的連續運行參考站系統，系統可以進行整體升級，因此系統在升級時對終端用戶來說是透明的。

高性價比——為了極大的降低客戶的運行成本，在同樣的價格下，盡量讓客戶享受最好的服務和高性能的系統。

易用性——在設計系統時，盡量使用用戶操作界面友好、簡單、易用，充分體現人性化。

2，方案目標和內容

連續運行但參考站系統作為一個獨立的連續運行的GNSS參考站，利用現代計算機、數據通信和互聯網技術組成的網絡，實時地向不同類型、不同需求地用戶自動提供經過檢驗地不同類型地GNSS觀測值，各種改正數、狀態信息，以及其它有關GNSS服務項目地系統。

連續運行單參考站系統方案目標為：建立和維護測量區域內的GNSS基準站支持，為該系統提供一套完整的GNSS工程技術標準，其具體項目為：

建立一個永久連續觀測的GNSS基準站觀測墩；

建立若干個可提供基準站網絡服務的網絡系統；

建立基準站與系統管理中心的內部局域網的數據傳輸；

為用戶提供靜態、RTK測量的數據信息。

3，系統性能指標

本系統工程完畢后，要求達到下表內列舉得各項性能指標

4，系統原理和結構

1）系統原理

連續運行參考站系統是建立在GNSS硬件技術平臺之上，將尖端科技領域的衛星定位技術和地理信息技術、通信技術和先進的軟件開發技術有機地結合在一起，為用戶提供了全新的、透明、可視、實時的測量服務。根據系統功能的要求，本系統的GNSS硬件由如下幾個單元組成：GNSS基站接收機、電源系統、用戶系統。

2）系統作業流程與數據流程

系統運行的流程如下：

基準站連續不間斷的觀測GNSS微信信號獲取該地區和該時段的“局域精密星歷”及其他改正參數，按照用戶要求把靜態數據打包存儲并把基準站的衛星信號送往服務器上CDC.NET軟件的指定位置。

用戶單元接受定位衛星傳來的信號，并解算出地理位置坐標。

用戶單元的數據通訊模塊通過局域網從服務器的指定位置獲取基準站提供的差分信息后輸入用戶單元GNSS接收機進行差分解算。

用戶單元在野外完成靜態測量后，可以從基準站軟件下載同步的靜態數據進行基線聯合解算；

三，基準站系統設計

1、功能設計

綜合系統的功能設計與要求，并結合有關項目的基準站資料，對本系統連續運行定位服務基準站提出一下功能分析與設計：

1）建立一個半永久性的基準站，設計為無人值守型，設備盡可能少，連接可靠，配置兩個基準站的網絡設備。

2）基準站都為屋頂型基準站，采用M300PRO主機的方式；

3）基準站為分體機，主機天線置于屋頂，主機置于室內，采集數據直接顯示在服務器上；

4）在斷電情況下，基準站能夠靠自身的UPS支持十個小時以上；

5）配置的網絡RTK的基準站為可移動式，根據作業的需求，天線和主機硬件可以隨時拆用。

2，功能模塊的選用

根據上述功能，半永久連續觀測基準站各功能模塊的選擇和性能描述如下：

1）AT600扼流圈接收天線

AT600是一款高精度全頻段北斗、GNSS基準站天線，采用3D扼流圈設計，支持BDS、GPS、GLONASS和GALILEO系統全信號頻段的接收，滿足目前高精度、多系統兼容測量終端設別應用的需求。

2）連續運行參考站主機M300PRO

M300 PRO接收機是一款專門適用于北斗地基增強系統的高性能GNSS接收機，依靠國產自主衛星導航系統，擁有自主核心技術，主機采用Linux為內置操作系統，選用32位ARM處理器，主頻可達536MHz，內置以太網接口采用10M100M自適應網卡接口芯片，傳輸速率、質量有保障，工業級設計，抗干擾能力強，穩定性高，充分滿足系統長時間無人值守穩定運行的需求。

產品特點主要如下：

M300 PRO基準站接收機采用嵌入式系統平臺，選用32位ARM處理器，主頻高達536MHz.

內置32G容量的數據存儲，數據以文件方式存儲，可供本機復制下載或遠程下載，并有循環存儲功能，用戶可以通過服務器遠程設置是否啟用內置存儲器存儲靜態數據。

以網接口采用10M100M自適應網卡接口芯片，滿足大多數數據傳輸需要，用戶可通過本地網絡、液晶面板按鈕、遠程網絡配置系統參數，同時支持遠程重啟、內存格式化和固件升級等系統維護功能。

工業級設計，堅固鋁合金外殼，防震性能高，防水、防塵達到IP67。

3）基準站控制軟件CDC.NET軟件

CDC.NET是位滿足省市級以及全國性大區域CORS系統的解算和對外服務需要而研發的GNSS網絡增強服務系統，通過引入高級消息隊列協議總線技術，考慮了面向規模化基準站網接入負荷下的各核心業務層的分布式處理框架，通過調整優化GNSS數據邏輯處理流程，提升高負載條件下的計算機運算效率，實現規模化系統應用。同時，軟件的分布式架構可滿足客戶對于規模化應用的擴充需要，已經相應行業、領域定制化的服務需求。

4）UPS電源

此方案UPS供電主要使用M300PRO內置電池，內置17600mAh高容量電池，續航時間30h，主供電采用機房220V市電。