CORS手持GPS接收机在架空输电线路中的应用探讨

张 健，吴新良，高万柱，夏传甲，付江缺

（1.中南电力设计院，湖北 武汉430071；2.长江勘测规划设计研究院长江岩土工程总公司，湖北 武汉430010）

1 引言

随着空间技术和无线通讯网络技术在全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）相关技术的广泛应用，使得大地测量学不仅与其他学科的联系更加紧密，而且大大拓展了服务社会的宽度和深度。GNSS定位技术从常规静态逐步发展到准动态、动态和实时定位阶段，正向着实时、高精度、高可靠性的方向发展。定位技术的发展越来越多地依赖于计算机、无线通信、网络等技术的发展，其技术发展呈现出多元化和学科交叉等特点。CORS（连续运行卫星定位系统，Continuously Operating Reference System）技术为学科融合的技术之一，已经成为测绘界研究的热点。目前CORS的应用研 究覆盖了 煤矿［1］、石油 天然气［2，3］、铁路［4］、公路［5］等领域。但CORS手持机的使用在电力行业很少见研究报道，笔者就CORS手持机在输电线路中进行试验得出：CORS手持机能够满足选线时的各项测量要求，同时CORS技术在选线中的使用不仅能够节省施工成本，还可以大大提高劳动生产效率。

2 CORS手持GPS接收机的试验应用

2.1 工程概况

本架空输电线路工程呈东西走向，为丘陵地形，植被覆盖一般，线路长度接近60km。本次试验架设的CORS基准站在线路的一端，基准站位于楼房房顶，满足架设GPS基准站所必须的观测条件。使用CORS手持GPS接收机进行动态测量结果情况，然后对结果进行对比，分析CORS手持GPS测量结果是否满足输电线路工程选线的精度需要。

2.2 CORS手持GPS接收机设置

首先需要对工程的参数进行设置。主要设置内容包括椭球参数、中央子午线、坐标转换参数等信息。测区所用的椭球参数可以根据选择的参考椭球确定，中央子午线的选择必须与前期工作一致，这样才能保证不同设计阶段成品资料的一致性和连续性。为了使测量出来的结果直接为工程所需要的地方坐标系结果，因此必须在工程属性中设置坐标转换参数。需要求取本工程区域从WGS84坐标到工程坐标系的数据转换参数，因此试验开始前应准备3个以上点的WGS84和工程坐标系中的两套坐标，然后利用软件求取坐标转换参数。

其次需要对CORS手持机流动端进行网络配置。主要设置手持机要访问的CORS基站服务器的IP地址、用户名及其密码，如果服务器网络呈现开放状态，则不需要输入用户名和密码，然后连接网络，确保各项设置和连接完成后即进入测量状态。

2.3 架空输电线路测量中各个工序的目的

架空输电线路的外业终勘测量均包含三道外业工序，即选线、内业测图及外业定线和定位。每道工序的目的侧重点不同，选线的目的为了就是选定线路路径走向，确定线路转角桩的位置能够架设塔位即可。内业测图及外业定线的目的是依据选线的结果内业测量线路路径的平断面图，外业定线包括测量风偏点和边线，测量直线桩的高程和平断面的检测，优化内业测量的平端面图供设计使用，本阶段测量精度较高，同时需要重新测量选线转角。定位的目的是在外业实地落实杆塔的位置及其危险点的检查测量等。

2.4 试验结果分析

CORS手持GPS接收机设置的数据采样率为1s，采集数据时长为10s左右，高度截止角为13°，当水平精度高于3cm，垂直精度高于5cm，且获取固定解的情况下开始采集数据。其动态测量结果与已知桩位测量结果差值比较情况见表1。

该49个点分布在整个线路中，距离基站的距离从几公里到60km，根据表1的差值计算出测量结果的点位中误差为0.092m，这满足架空输电线路选线阶段测量的要求。

从表1中可以看出高程差值在－0.743～0.586m之间，分析其原因主要是CORS手持机没有使用对中杆进行测量，没有输入准确的天线高，同时动态测量本身的精度也只能达到厘米级的精度，这就导致高程结果与实际结果有一定偏差（表1）。

表1 CORS手持接收机测量结果与已知结果差值比较表

2.5 CORS手持GPS接收机的优缺点

相对于传统的选线测量，使用CORS手持GPS接收机具有如下优势：①所投入的设备成本相对较低。据市场调查结果显示，一台手持CORS接收机的市场价格远远低于一台普通RTK流动站的价格。②由于CORS系统是利用网络数据传输信号，因此这就避开了传统电台信号只能传输几公里这一缺点，只要有网络信号覆盖，手持机就能有效开展工作。③在架设基站CORS时基站一次开机即可，能够确保24h连续作业；这就节省了传统作业方式传递参考站的时间，大大提高劳动效率，减少外业成本的开销。④减少了选线过程中的大量体力劳动，使用传统的方法进行选线，每天架设参考是都要搬运电台电瓶，而使用CORS手持GPS接收机只需要接收CORS基站的信号，而无需架设基站；由于手持机体积较小，重量较轻，因此可以放在随身携带的背包中，这就大大减轻了测量人员外业负重。

使用CORS手持GPS接收机具有如下缺点：由于CORS测量数据传输的载体为网络，因此，整个CORS系统对网络的依赖性相当大。无论如何原因导致测区没有网络覆盖，CORS手持GPS机就不能发挥它的巨大优势。

3 结语

CORS手持GPS接收机测量结果在架空输电线路测量工作中60km范围内结果能够满足选线的目的及要求。但由于CORS系统主要依靠网络进行数据传输的，因此，外部的网络环境是制约CORS应用的一个主要因素，如果能够发挥CORS技术和传统测量技术相结合的作用，这或许是以后架空输电线路测量的又一种新的测量模式探索。

［1］张连贵，王 健.煤矿单基站CORS系统建设及应用［J］.山东科技大学学报，2011（5）：73～77.

［2］董玉东，徐 刚.胜利油田单基站CORS系统的构建及在井位测量中的应用［J］.录井工程，2011（3）：70～73.

［3］苏艳红，刘 沙.单基站CORS系统在胜利油区石油天然气井位测量中的应用［J］.山东国土资源，2011（5）：30～32.

［4］金国清.CORS技术在铁路勘测中的应用［J］.铁道勘察，2009（5）：5～8.

［5］赵礼剑，程新文.单基站GPS差分系统在山区线路测量中的应用探讨［J］.测绘科学，2008（10）：223～226.