网络CORS基站与单基站的应用与分析

王晓燕 宋东坡 郑迪松 周峰

【摘 要】最近几年中国自动化驾驶技术突飞猛进，进而要求提供一种精确度更高的定位系统。随着我国北斗卫星系统的组网，中国的RTK建设也全面展开。这种上世纪末的技术如今得到了更广泛的应用，在农业上在测绘上，其能提供厘米级别的定位精度，为自动驾驶精准农业等多个领域提供更好的定位方式。但是受制于天气，建筑物，网络RTK的定位精度依旧会受到很大影响。在此，通过对比不同地区的定位精确度来分析各种应用环境对RTK的影响。

【关键词】网络RTK;CORS基站;单基站

引言

实时动态载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测的差分方法。因为GPS在设计之初是基于时间来计算精度，因为卫星与地球之间遥远的距离，所以导致数据传输大气电磁环境等干扰会产生延迟，而这微小的延迟带来的是定位精度的较大偏差。所以在世纪之后不久就有专家思考建立基准站以减小这种偏差，将基准站采集到的载波相位发给用户既流动站，进行求解算时间差，以提高定位精度。但是基于观测站信号强度以及数据冗余，用户只能在半径10-20KM的距离上使用，为了提高使用便捷性，也随着移动通信技术的提高网络RTK应运而生。

网络RTK

网络RTK和单基站RTK有很大区别，不仅仅是精度以及使用便捷程度上。虽然在建设成本上单基站花费更低，也更便捷，但是随着科技的进步元器件采购成本的降低尤其是RTK板卡既载波相位差分解算芯片，根据市场反馈板卡价格下降幅度超过90%，网络RTK的建设成本也在大幅度下降，而且应用更为广泛。

网络RTK与单基站RTK的一个区别在于观测站的数量。顾名思义，单基站RTK是一个观测站，既一个流动的基准点。其优势在于建设方便，成本低，因为流动站与观测站距离近，信号强度以及数据延迟要优于网络RTK。这非常适用于户外探索以及没有网络信号覆盖的地方，在小范围内有着充分的应用场景，相较于网络RTK每年数千元的服务费，单基站更是物美价廉。

建设单基站的效果是显著的，但这并不能说明单基站远胜于网络基站。网络RTK基站是由多个基站观测点的基准站，其优势在于更大面积的覆盖范围，可以为更多用户提供数据服务，同时网络RTK可靠性更高，因为4G技术的发展数据延迟只有10-20，其精度和范围也扩大了数倍。基于北斗定位系统，以互联网+北斗的应用理念顺势而生，现在在中国已经可以使用毫米级别精度的定位服务。未来随着中国5G技术的飞跃式发展，网络RTK将会更广泛的服务于更行各业，为每一个用户提供随时随地的高精度定位服务。

精度对比

网络RTK与单基站RTK相比较，在精度上还是有很大区别的。在自然环境中，流动站通过GPRS/CDMA无线网络向数据中心发送定位坐标信息，数据中心在接收到流动站概略坐标后，使用固定参考站和实时观测数据对流动站进行误差分析。

本文重点讨论两种RTK的实际应用，因此对模糊方法不做过多分析。以下选取基站连接网络RTK建立基準站以及单基站RTK设置基准站进行间隔1s的三星数据对比，不对定位精度进行比对。

流动站分析

本实验采用同一流动站分别连接网络RTK基站和单基站进行不同环境下可用性对比，以及其他数据的对比分析。

结论

RTK在生活中最为人们所熟知的应用是自动驾驶，最接近你的事共享单车中的位置服务。在农业已经工程勘探中GNSS-RTK与CORS得到了非常广泛的应用。给予中国无人机的发展，RTK技术在航空摄影，以及DEM（数字高程摄影）发挥了越来越重要的作用，而且许多公司在有力的将数项技术糅合在一起更好的服务于社会。根据测试结果，北斗+网络RTK服务的定位精度高，有效可靠，相比于传统定位初始化速度更快，效率更高，服务更广，再有网络覆盖的区域有着无可比拟的优势，可以全方位满足电力，交通，农业航空等领域的需求，未来随着5G的推广，延迟将会越来越小，另外当北斗亚米级精度全球范围的开放，这项技术将会有不仅会全力推动自动化驾驶技术的进步更会有其他广阔的应用范围和价值。

（作者单位：浙江经贸职业技术学院）