用于工程测量的CORS基准站坐标正确性监测方法、系统及电子设备

技术领域

本发明属于卫星全球定位技术领域，具体涉及一种用于工程测量的CORS基准站坐标正确性监测方法、系统及电子设备。

背景技术

随着我国北斗卫星导航系统应用的飞速发展，在各行各业也诞生了基于连续运行参考站系统(Continuous Operational Reference System，简称CORS系统)的位置服务。在实际工程应用中GPS接收机已成为户外测量定位的主要工具，但GPS接收机的使用服务及测量精度受限于建设成本及应用场景等，存在大量的楼顶抱杆基站、塔顶站等，此类基准站的稳定性劣于传统测绘部门建设的基准站网，长期将会导致基准站坐标发生变化。同时，广泛分布的基准站将会受到地质活动的影响，地震等情况均会导致基准站坐标发生变化。因此，需要保证CORS基准站的坐标正确性，才能保证其能提供稳定高效的卫星增强服务。

CORS站在入网时一般使用Gamit/Bernese进行解算得到坐标，之后不再对站坐标进行任何监测工作，仅在服务问题排查时或者定期(一般为数月)坐标更新时才会对站坐标进行正确性检核，此种更新方式虽然坐标精度较高但是用时较长。一旦站点出现偏移等问题，将会影响服务的正常使用。因此，正确的CORS站坐标是稳定高效的CORS服务的基础条件，需要一种能够及时更新站坐标并检测站坐标是否发生变化的可信的检测流程。

经检索，中国专利CN111336970A公开了一种CORS基准站发生位移的监测方法及系统，该申请案主要计算发生位移的基准站与其附近的基准站，采用双差方法进行实时监测基准站的位移情况，并实时更新基准站的坐标。该方法虽然实时性较强，但其精度有待进一步提高，一旦更新错误，将会给CORS服务带来极大的影响。

发明内容

1.要解决的问题

本发明的目的在于提供一种用于工程测量的CORS基准站坐标正确性监测方法、系统及电子设备，从而解决现有技术中对CORS基准站坐标的检测更新不及时或者检测精度较低的问题。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明提供了一种用于工程测量的CORS基准站坐标正确性的监测方法，包括事前检核和实时检核，其中，

事前检核包括：在CORS基准站入网时，采用Gamit/Bernese计算得到站坐标，并采用IGS产品进行PPP计算收敛得到站坐标，将二者进行对算，以判断CORS基准站的坐标是否满足入库要求；

实时检核包括：在CORS基准站并网提供服务时，通过求解该站与周围站址的基线计算位移量，并使用IGS分析中心播发的实时SSR数据进行RT-PPP解算，完成对基准站坐标正确性的实时检核。

更进一步的，进行事前检核时，若对算符合限差要求，则基准站入库；若对算不符合限差要求，则将该基准站下线，重新开始计算。

更进一步的，对基准站进行实时检核时，若求解得到的基准站与周围站址的基线计算位移量以及RT-PPP解算结果均超限，则进行一次复检。

更进一步的，所述一次复检为使用IGU的轨道钟差产品进行PPP检核。

更进一步的，对基准站进行实时检核时，若求解得到的基准站与周围站址的基线计算位移量与RT-PPP解算结果中的一个超限，则进行基站告警，以提醒注意观察。

更进一步的，若一次复检结果均不符合限差，则进行二次复检。

更进一步的，所述二次复检为：再次进行基于IGS轨道钟差数据的PPP解算以及Gamit/Bernese解算结果的对算，若对算结果超限，则将该基站下线重新进行计算；若不超限，则进行基站告警，以提醒注意观察。

本发明还提供了一种用于工程测量的CORS基准站坐标正确性的监测系统，包括：

事前检核模块，用于在CORS基准站入网时，采用Gamit/Bernese计算得到站坐标，并采用IGS产品进行PPP计算收敛得到站坐标，将二者进行对算，以判断CORS基准站的坐标是否满足入库要求；

实时检核模块，用于在CORS基准站并网提供服务时，通过求解该站与周围站址的基线计算位移量，并使用IGS分析中心播发的实时SSR数据进行RT-PPP解算，完成对基准站坐标正确性的实时检核。

更进一步的，还包括：

一次复检模块，用于当对基准站进行实时检核时，若求解得到的基准站与周围站址的基线计算位移量以及RT-PPP解算结果均超限，则使用IGU的轨道钟差产品再次进行PPP检核；

二次复检模块，用于当一次复检结果超限时，再次进行基于IGS轨道钟差数据的PPP解算以及Gamit/Bernese解算结果的对算，并判断对算结果是否超限。

本发明还提供了一种电子设备，包括处理器和可存储介质，可存储介质中存储有计算机程序，所述处理器调用上述计算机程序时执行本发明的CORS基准站坐标正确性监测方法。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明在CORS基准站入网时，对其坐标进行事前检核，在CORS基准站并网提供服务时，对其坐标进行实时检核，从而可以实现CORS基准坐标的全流程监测；同时在进行事前检核时，通过将Gamit/Bernese的解算结果与IGS事后轨钟产品的PPP解算结果进行对算，而在实时检核时，通过求解该站与周围站址的基线计算位移量，并使用IGS分析中心播发的实时SSR数据进行RT-PPP解算，从而既可以有效保证CORS基准站坐标监测的准确性，同时该监测方法简单快捷，保证监测结果的更新及时性，进而为CORS基准站正常服务提供了有力保障。

(2)本发明在对CORS基准站坐标进行实时检核时，对于检测超限的CORS基准站，再次进行一次复检和二次复检，从而有利于进一步提高CORS基准站坐标的监测准确性。

附图说明

图1为本发明实施例的CORS基准站坐标的监测流程图。

具体实施方式

GAMIT、Bernese软件一般采用事后处理模式，能够对GNSS接收机的静态观测数据进行高精度解算，可以实现如估计测站坐标和速度、震后形变位移计算等诸多功能，是公认的高精度卫星导航数据处理软件。目前CORS基准站坐标真值主要由上述两款软件计算得到，主要流程是采用选取高精度IGS观测站然后进行双差解基线、网平差方法得到基准站坐标，求解到的站坐标位置可以认为是依托于高精度IGS站的相对位置。上述计算过程精度较高，但其计算过程较为复杂，比较耗时，因此解算结果较为延后，难以提供实时结果，及时发现问题。

PPP解算方法依赖于高精度的轨钟信息，对卫星信号传播过程中的误差进行高精度建模，之后进行消电离层(Ionospheric-Free,IF)组合，待坐标收敛，即可得到高精度的绝对位置。IGS精密星历按照精度及延时从高到低可以分为：最终精密星历(IGS Final，即IGS)、快速精密星历(IGS Rapid，即IGR)以及超快速精密星历(IGS Ultra-Rapid，即IGU)。IGS产品延时12～18天，轨道精度优于2.5cm，钟差精度优于75ps；IGR产品延时17～41hour，轨道精度优于2.5cm，钟差精度优于75ps，IGU产品的观测部分延时3～9hour，轨道精度优于3cm，钟差精度优于150ps。

目前IGS开始逐步提供实时产品服务(Real Time Service,RTS)，主要提供实时精密钟差、精密轨道以及硬件延迟偏差等实时产品。这些产品主要是由IGS主要分析中心通过现有的IGS连续跟踪站和自己的数据处理软件实时估计得到。

针对现有CORS基准站坐标监测存在的问题，本发明实施例提供了一种CORS基准站坐标正确性的监测方法，包括事前检核和实时检核，通过使用不同阶段的IGS产品将Gamit/Bernese计算站坐标的方法与PPP计算站坐标的方法进行深度融合，从而可以有力保证基准站坐标监测的正确性，进而保证其服务质量，同时相对于现有Gamit/Bernese解算方法，本发明的方法简便快捷，能够有效保证监测的及时性。

现有CORS基准站坐标一旦出现问题，将会极大影响其提供的卫星高精度位置服务。使用Gamit/Bernese解算方法更新更新周期较长；在区域出现共性偏移，或者在小位移量的情况下使用解基线确定基准站位移的方法也无法及时发现问题。因此，本发明提出了一种周期性解算与实时解算结合、相对位置解算与绝对位置解算结合的方法，提升了对基准站坐标变化问题判断的准确性。再根据IGS发布的不同阶段的轨道、钟差等产品周期逐步变长、精度逐步提升的特点，进而保证了基于不同阶段IGS产品计算PPP结果的可靠性逐步提升。在事前检核时使用Gamit/Bernese解算结果与IGS产品进行对算，在实时阶段充分利用基准站基线解算结果与RT-PPP、基于IGU的PPP结果对比，将绝对位置解算与相对位置解算进行了深度融合，及时发现基准站坐标问题，保证了基准站解算坐标解算的可靠性、准确性。

作为本发明实施例的优选方案，所述事前检核包括：在CORS基准站入网时，采用Gamit/Bernese计算得到站坐标，并采用IGS产品进行PPP计算收敛得到站坐标，将二者进行对算，以判断CORS基准站的坐标是否满足入库要求；具体的，进行事前检核时，若对算符合限差要求，则基准站入库；若对算不符合限差要求，则将该基准站下线，重新开始计算。

上述对算限差可根据实际情况进行设定，本实施例中取3cm，即当对算偏差小于3cm时，则可入库，否则将该基准站下线，重新开始计算。

所述实时检核包括：在CORS基准站并网提供服务时，通过求解该站与周围站址的基线计算位移量，并使用IGS分析中心播发的实时SSR数据进行RT-PPP解算，完成对基准站坐标正确性的实时检核。

作为本发明实施例上述优选方案更进一步的改进，对基准站进行实时检核时，若求解得到的基准站与周围站址的基线计算位移量与RT-PPP解算结果中的一个超限，则进行基站告警，以提醒注意观察。若求解得到的基准站与周围站址的基线计算位移量以及RT-PPP解算结果均超限，则进行一次复检，即对疑似有问题的基准站进行复检，以保证监测结果的准确性。具体的，本实施例中上述限值取10cm。

作为本发明实施例的进一步优选方案，所述一次复检为使用IGU的轨道钟差产品进行PPP检核，有利于及时发现有问题的站点。

作为本发明实施例更进一步的改进，若一次复检结果不符合限差，则进行二次复检。所述二次复检优选为再次进行基于IGS轨道钟差数据的PPP解算以及Gamit/Bernese解算结果的对算，若对算结果超限，则将该基站下线重新进行计算；若不超限，则进行基站告警，以提醒注意观察。

具体的，本实施例中进一步优选为当基于IGU轨钟产品进行PPP计算得到的站坐标与数据库中站坐标偏差大于5cm时，则进行Gamit/Bernese与IGS轨钟产品的对算，对于对算超限(大于3cm)的CORS基准站进行下线，并进行实地勘测，最终对有问题的站点进行多种技术手段的确认分析。

本发明另一实施例还提供了一种CORS基准站坐标正确性的监测系统，包括：

事前检核模块，用于在CORS基准站入网时，采用Gamit/Bernese计算得到站坐标，并采用IGS产品进行PPP计算收敛得到站坐标，将二者进行对算，以判断CORS基准站的坐标是否满足入库要求；

实时检核模块，用于在CORS基准站并网提供服务时，通过求解该站与周围站址的基线计算位移量，并使用IGS分析中心播发的实时SSR数据进行RT-PPP解算，完成对基准站坐标正确性的实时检核。

作为上述实施例更进一步的改进，所述监测系统还包括：

一次复检模块，用于当对基准站进行实时检核时，若求解得到的基准站与周围站址的基线计算位移量以及RT-PPP解算结果均超限，则使用IGU的轨道钟差产品再次进行PPP检核；

二次复检模块，用于当一次复检结果超限时，再次进行基于IGS轨道钟差数据的PPP解算以及Gamit/Bernese解算结果的对算，并判断对算结果是否超限。

本发明另一实施例还提供了一种电子设备，包括处理器和可存储介质，可存储介质中存储有计算机程序，所述处理器调用上述计算机程序时执行本发明的CORS基准站坐标正确性监测方法。