CORS技术在某区域高铁勘测中的应用

2016-12-30董洪波

铁道勘察 2016年6期

关键词：电文勘测控制点

董洪波

(铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津 300251)

CORS技术在某区域高铁勘测中的应用

董洪波

(铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津 300251)

结合某区域高铁CORS系统的建设过程，介绍CORS系统的建设方案和技术要求；对流动站使用RTCM32等几种电文格式检测控制点偏移量进行统计分析；阐述CORS在高铁勘测各阶段的应用情况。

CORS 流动站 RTCM32 勘测

1 CORS系统的建设

图1 CORS基准站网

图2 CORS基准站天线

某区域高速铁路CORS系统由BDBG、CHYN、TSXM、TGJH、DGSL、JHSW等6个基准站组成，可同时为该区域内多条城际铁路，高速铁路，地铁的勘测、施工、运营服务(如图1)。CORS系统基准站采用的是精度高、抗干扰强的大地测量扼流圈天线CHCC220GR CHCD，接收导航卫星数据系统采用的是South Net9、华测N72型GNSS接收机(可同时接收GPS、GLONASS、BDS星历)，采用强制归心不锈钢固定支架设置在稳定可靠的建筑物顶上(如图2)。各CORS参考站数据通过Internet网络实时发送到服务器上，使用专业软件解算，形成差分改正信息，并实时以RTCM23、RTCM30、RTCM32、CMR等形式的电文格式将差分改正信息发送给不同机型的用户，其中：RTCM23是早期单GPS卫星电文格式，RTCM30和CMR包含了GPS、GLONASS双星信号的电文格式，RTCM32包含GPS、GLONASS、BDS、Galileo多信号信息组，支持市场上所有卫星导航定位领域芯片、板卡型号接收机[1]。

CORS参考站选址时使用GNSS接收机在站点连续观测24 h，用CHCData.exe软件对卫星数据进行检测，数据合格率均达到92%以上，满足《全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范》的要求[2]。

2 CORS系统精度检测

移动站采用双频GNSS接收机天线通过GPRS与CORS网络建立数据链路；CORS系统根据移动站位置自动构成最佳网形的虚拟参考站(VRS)提供给移动站[3]。选用Trimble R10，华测I60/T6，南方S86/S82，中海达H32等型号的移动站接收CORS系统播发的RTCM23、RTCM30、RTCM32、CMR电文格式信号，对区域内高铁控制点坐标和高程进行检测[3]，除移动站按RTCM23格式登陆服务器困难且不利于初始化和固定，其余三种电文格式测试控制点偏差量如图3、图4、图5所示。

图3 RTCM30电文格式测试控制点偏差量

图4 RTCM32电文格式测试控制点偏差量

图5 CMR电文格式测试控制点偏差量

从控制点偏差量可以看出：采用RTCM32格式，移动站高程偏差量在±0.05 m以内，优于采用RTCM30、CMR格式的±0.07 m；三种电文格式平面坐标偏差量基本上均在±0.03 m以内。从现场检测效果看：采用RTCM32格式可利用的卫星数能达到12～17颗，优于RTCM30、CMR格式的6～11颗；采用RTCM32格式在初始化和固定时间上都要优于RTCM30、CMR格式[4]。因此，本CORS系统能够满足该区域内高铁外业勘测的技术要求。

3 CORS系统的应用

本CORS系统联测了4个国家A/B级GPS点和BJFS、CHAN两个IGS跟踪站，按国家二等水准技术要求(三角高程)联测了6个国家水准点。基线解算软件为GAMIT，使用TGPPS软件进行三维约束平差，精度指标如表1所示。最弱边相对中误差为1/28 699 442，满足《高速铁路工程测量规范》CP0最弱边相对中误差小于1/200 000的要求。因此，CORS基准站可以取代CP0为高速铁路平面控制测量CPⅠ、CPⅡ网提供起算点基准[5]。复测阶段，同样以CORS基准站为起算(数据下载方便)，保证了起算数据统一，成果稳定可靠；CORS系统统一了区域内多个项目的平面控制基准，保证了相关工程的有效衔接。其他方面的应用主要针对项目所处的勘测阶段和作业内容，如表2所示。