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§1.3  gnss連續(xù)運行基準站網(wǎng)

復習重點：

組成

分級、精度指標及其應用

選址

提供的服務

測試的內(nèi)容

1.3.1  基準站網(wǎng)組成

全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(gnss)連續(xù)運行基準站網(wǎng)（以下簡稱“基準站網(wǎng)”）是由若干連續(xù)運行基準站（以下簡稱“基準站”）及數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡組成的，提供數(shù)據(jù)、定位、定時及其他服務的系統(tǒng)。

1.3.1.1  基準站

由gnss設備、計算機、氣象設備、通信設備、電源設備及觀測場地等構成，具備長期連續(xù)跟蹤觀測和記錄衛(wèi)星信號的能力，并通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡定時或?qū)崟r將觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。

1.3.1.2  數(shù)據(jù)中心

由計算機、網(wǎng)絡和軟件系統(tǒng)構成，具備監(jiān)控、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)處理分析、產(chǎn)品服務等功能，用于匯集、存儲、處理和分析基準站數(shù)據(jù)，形成產(chǎn)品和開展服務。

1.3.1.3  數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡

由公用或?qū)Ｓ玫耐ㄐ啪W(wǎng)絡構成，用于實現(xiàn)基準站與數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)中心與用戶間數(shù)據(jù)交換，完成數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)產(chǎn)品分發(fā)等任務。

1.3.2  分類與布設原則

1.3.2.1  分類

依據(jù)管理形式、任務要求和應用范圍，基準站網(wǎng)可劃分為

（1）國家基準站網(wǎng)；

國家基準站網(wǎng)是國家地理空間信息的重要基礎設施，主要用于維持和更新國家地心坐標參考框架，開展全國范圍內(nèi)高精度定位、導航、工程建設、地震監(jiān)測、氣象預報等國民經(jīng)濟建設、國防建設和科學研究服務。

（2）區(qū)域基準站網(wǎng)；

區(qū)域基準站網(wǎng)是省、市、自治區(qū)等區(qū)域地理空間信息的重要基礎設施，用于維持和更新區(qū)域地心坐標參考框架，開展區(qū)域內(nèi)位置服務和相關信息服務。區(qū)域地心坐標參考框架應與國家地心坐標參考框架保持一致。

（3）專業(yè)應用網(wǎng)。

專業(yè)應用網(wǎng)是由專業(yè)部門或機構根據(jù)專業(yè)需求建立的基準站網(wǎng)，用于開展專業(yè)信息服務。專業(yè)應用網(wǎng)基準站宜與國家地心坐標參考框架建立聯(lián)系。

1.3.2.2  布設原則

1．國家基準站網(wǎng)

覆蓋我國領土及領海，全國范圍內(nèi)均勻分布、站間距100～200km，

滿足國家地心坐標參考框架建設的需要，并兼顧社會發(fā)展、經(jīng)濟建設、自然條件和定位服務需求等因素。

2．區(qū)域基準站網(wǎng)

區(qū)域基準站網(wǎng)應滿足區(qū)域地心坐標參考框架建設的需要，均勻覆蓋省、市、自治區(qū)等行政轄區(qū)，并兼顧地方經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀、自然條件和定位服務需求等因素。

區(qū)域基準站網(wǎng)提供實時定位服務時，基準站間平均距離宜按表1—3-1規(guī)定執(zhí)行。

表1-3-1基準站間距與定位精度關系單位：km

3．專業(yè)應用網(wǎng)

專業(yè)應用網(wǎng)的布設應根據(jù)專業(yè)服務目標進行設計，按照專業(yè)需求確定基準站分布。

1.3.3  基準站建設

1.3.3.1  技術設計

1.3.3.2  選址

1．觀測環(huán)境

(1)距易產(chǎn)生多路徑效應的地物（如高大建筑、樹木、水體、海灘和易積水地帶等）的距離應大于200m；

(2)應有10。以上地平高度角的衛(wèi)星通視條件；

(3)距微波站、無線電發(fā)射臺、高壓線穿越地帶等電磁干擾區(qū)距離應大于200m;

(4)避開采礦區(qū)、鐵路、公路等易產(chǎn)生振動的地帶；

(5)應顧及未來的規(guī)劃和建設，選擇周圍環(huán)境變化較小的區(qū)域進行建設；

(6)應進行24小時以上的實地環(huán)境測試，對于國家基準站和區(qū)域基準站，數(shù)據(jù)可用率應大20于85%，多路徑影響應小于0.5m;對于專業(yè)應用網(wǎng)基準站，可按實際情況執(zhí)行。

2．地質(zhì)環(huán)境

(1)國家基準站網(wǎng)的基準站應建立在穩(wěn)定塊體上，避開地質(zhì)構造不穩(wěn)定地區(qū)（如斷裂帶、易發(fā)生滑坡與沉陷等局部變形地區(qū)）和易受水淹或地下水位變化較大的地區(qū)；

(2)區(qū)域基準站網(wǎng)的基準站按國家基準站網(wǎng)要求或依據(jù)需求選擇穩(wěn)定的建站環(huán)境；

(3)專業(yè)應用網(wǎng)的基準站依據(jù)專業(yè)需求選擇建站環(huán)境。

3．依托保障

(1)便于接入公共或?qū)Ｓ猛ㄐ啪W(wǎng)絡；

(2)具有穩(wěn)定、安全可靠的電源；

(3)交通便利，便于人員往來和車輛運輸；

(4)具有良好的土建施工條件；

(5)具有建設用地及基本基礎設施保障；

(6)具有良好的安全保障環(huán)境，便于人員維護和站點的長期保存。

4．提交成果

(1)勘選報告；

(2)站點照片；

(3)土地使用意向書或其他用地文件；

(4)地質(zhì)勘察證明；

(5)選址點之記；

(6)實地測試數(shù)據(jù)和結果分析；

(7)收集的其他資料（所屬行政區(qū)劃、自然地理、地震地質(zhì)概況、交通、通信、物質(zhì)、水電、治安等情況）。

1.3.3.3  基建

基準站的基建工程依據(jù)施工設計進行，主要包括：觀測墩、觀測室、工作室的建設以及防雷、電氣、通信、室外工程等輔助工程的建設。

1．觀測墩

觀測墩一般為鋼筋混凝土結構，依據(jù)基準站建站地理、地質(zhì)環(huán)境，觀測墩可分為基巖觀測墩、土層觀測墩和屋頂觀測墩。

2．觀測室

(1)觀測室面積宜不少于20m²。

(2)觀測室應建在地基牢固的地點，設計時應考慮防水、排水、防風、防雷等因素；電力和信號管線應分開布設，預埋兩種管線通道，并進行動物防護處理。

(3)觀測室內(nèi)的溫度和相對濕度應滿足儀器設備正常運行的要求。

3．工作室

基準站一般宜建一個建筑面積為20m²左右的工作室，供基準站工作人員管理使用。區(qū)域和專業(yè)基準站可根據(jù)實際情況新建工作室或利用現(xiàn)有設施。

4．防雷工程

防雷工程主要包括防雷地網(wǎng)、防雷帶的鋪設以及避雷針安裝，應由具備專業(yè)資格的工程人員依據(jù)gb50057-94（2000版）和gb50343-2004標準設計和施工。基準站觀測室、工作室。

雷電防護按gb50057-94（2000版）標準中第二類防雷建筑物設計，建筑物內(nèi)的電子信息系統(tǒng)雷電防護按gb50343-2004標準中b級設計。

5．輔助工程

基準站建設的輔助工程包括道路、綠化、圍墻、臺階等室外工程，以及電力線、通信線等管線敷設工程。

6．提交成果

(1)工程概預算書；

(2)用地證明及相關建設許可證；

(3)土建過程照片；

(4)防雷檢測報告；

(5)竣工圖；

(6)施工報告；

(7)建成后點之記；

(8)測量標志保管書；

(9)建站工作技術總結；

(10)其他建設相關資料。

1.3.3.4  設備組成

基準站設備主要由gnss接收機、gnss天線、氣象設備、不間斷電源、通信設備、雷電防護設備、計算機和機柜等組成。

1．接收機

(1)具有同時跟蹤不少于24顆全球?qū)Ш蕉ㄎ恍l(wèi)星的能力；

(2)至少具有1hz采樣數(shù)據(jù)的能力；

(3)觀測數(shù)據(jù)至少應包括：雙頻測距碼、雙頻載波相位值、衛(wèi)星廣播星歷；

(4)具有在-30℃～+55℃、濕度95%的環(huán)境下正常工作的能力；

(5)具備外接頻標輸入口，可配5mhz或10mhz的外接頻標；

(6)可外接自動氣象儀設備并存儲數(shù)據(jù)；

2．天線

(1)相位中心穩(wěn)定性應優(yōu)于3mm；

(2)具備抗多路徑效應的扼流圈或抑徑板；

(3)具有抗電磁干擾能力；

(4)具有定向指北標志；

(5)在-40℃～+65℃的環(huán)境下能正常工作；

(6)氣候條件惡劣地區(qū)應配有防護罩。

3．氣象設備

4．電源設備

5．計算機與軟件

1.3.4  數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)中心主要由數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)、產(chǎn)品服務系統(tǒng)等業(yè)務系統(tǒng)及機房、計算機網(wǎng)絡等物理支撐組成。

1.3.4.1  數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)負責對基準站設備的工作狀況進行監(jiān)控，對基準站產(chǎn)生的源數(shù)據(jù)進行匯集、整理、質(zhì)量檢查、存儲和備份，對數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的各類成果數(shù)據(jù)進行規(guī)范化管理。其中，源數(shù)據(jù)包括基準站原始觀測數(shù)據(jù)、廣播星歷、氣象觀測數(shù)據(jù)等，成果數(shù)據(jù)包括基準站坐標、速度，大氣參數(shù)、坐標框架轉(zhuǎn)換參數(shù)、精密星歷等。

1.3.4.2  數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)

數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)對基準站源數(shù)據(jù)進行處理和分析，產(chǎn)生成果數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理應進行源數(shù)據(jù)、站信息、衛(wèi)星星歷、地球動力學參數(shù)等數(shù)據(jù)準備，完成格式轉(zhuǎn)換、粗差探測、周跳修復等預處理，進行基線解算和網(wǎng)平差等工作。數(shù)據(jù)分析包括基準站坐標時間序列分析、速度場分析、數(shù)據(jù)質(zhì)量分析等。專業(yè)應用網(wǎng)根據(jù)專業(yè)需求進行數(shù)據(jù)處理分析。

1.3.4.3  產(chǎn)品服務系統(tǒng)

產(chǎn)品服務系統(tǒng)負責對數(shù)據(jù)中心形成的產(chǎn)品進行規(guī)范化管理，向用戶提供服務。

1．產(chǎn)品內(nèi)容

產(chǎn)品可分為基本產(chǎn)品和高級產(chǎn)品．，具體見表1-3-2。

表1-3-2產(chǎn)品服務

2．服務內(nèi)容

產(chǎn)品服務可包含位置服務、時間服務、氣象服務、地球動力學服務、源數(shù)據(jù)服務等內(nèi)容。

1.3.4.4  數(shù)據(jù)中心機房

1.3.5  數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡

1.3.6  基準站網(wǎng)測試

基準站網(wǎng)建成后應進行整網(wǎng)運行測試，并形成測試報告?？蛇M行如下測試：

(1)測試基準站數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)完好性；

(2)測試基準站到數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)中心到用戶之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，提供網(wǎng)絡通信鏈路的通信速率、誤碼率、可用性以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t大?。?/span>

(3)測試數(shù)據(jù)中心對基準站的監(jiān)控能力，包括通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡監(jiān)視和控制基準站工作狀況、參數(shù)配置、數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)龋?/span>

(4)測試實時定位的覆蓋范圍和有效作業(yè)時間；

(5)測試站網(wǎng)數(shù)據(jù)產(chǎn)品服務內(nèi)容和精度指標，包括坐標框架、實時定位、快速定位、事后定位、衛(wèi)星軌道、源數(shù)據(jù)服務等內(nèi)容以及相應的精度測試；

(6)測試其他內(nèi)容。

1.3.7  基準站網(wǎng)維護

(1)應保障全年每天連續(xù)24小時正常運行，必要時宜安裝報警系統(tǒng)；

(2)應定期進行設備檢測，必要時進行設備更新；

(3)應定期與國際igs站進行聯(lián)測解算，維持坐標框架更新；

(4)根據(jù)需要對埋設的水準標志按照國家水準聯(lián)測綱要進行定期測定；

(5)根據(jù)需要對埋設的重力標石與國家重力基本網(wǎng)進行定期聯(lián)測。

1、基準站gnss天線應具備(      )，以抑制多路徑效應。

a．相位中心穩(wěn)定性應優(yōu)于3mm

b．具有抗電磁干擾能力

c．扼流圈或抑徑板

d．定向指北標志

2、依據(jù)管理形式、任務要求和應用范圍，基準站網(wǎng)可劃分為（   ）。

a．空間基準站網(wǎng)

b．平面基準站網(wǎng)

c．國家基準站網(wǎng)

d．區(qū)域基準站網(wǎng)

e．專業(yè)基準站網(wǎng)

3、常規(guī)rtk系統(tǒng)的組成部分包括（   ）。

a．基準站

b．電臺

c．流動站

d．控制中心

e．機房

4、下列選擇屬于gnss連續(xù)運行基準站網(wǎng)產(chǎn)品服務內(nèi)容的有（   ）。

a．位置服務

b．時間服務

c．電信服務

d．源數(shù)據(jù)服務

e．衛(wèi)星服務

5、基準站網(wǎng)的組成包括（   ）。

a．基準站

b．數(shù)據(jù)中心

c．流動站

d．數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡

e．用戶

6、gnss連續(xù)運行基準站網(wǎng)的基準站設備包括（   ）。

a．觀測墩

b．gnss接收機

c．天線

d．電源

e．觀測室

7、基準站選址后提交成果有（   ）。

a．點位照片

b．選址點之記

c．土地使用意向書

d．測量標志保管書

e．實地測試數(shù)據(jù)和結果分析

解析：準站選址后提交成果包括：

①踏勘選址報告（所屬行政區(qū)劃，自然地理，地震地質(zhì)概況，交通、通訊、物資、水電、治安等情況）；

②點位照片（遠景、近景）；

③選址點之記；

④土地使用意向書或其他用地文件；

⑤地質(zhì)勘察資料；

⑥實地測試數(shù)據(jù)和結果分析。

d項是基準站建設完畢后提交成果。故選abce。

8、基準站gnss接收機應具備的技術指標有(ace    )。

a．具有同時跟蹤不少于24顆全球衛(wèi)星導航定位衛(wèi)星的能力

b．具備抗多路徑效應的扼流圈或抑徑板的能力

c．至少具有is采樣數(shù)據(jù)的能力

d．具有定向指北標志的能力

e．觀測數(shù)據(jù)至少應包括：雙頻測距碼、雙頻載波相位值、衛(wèi)星廣播星歷

解析：基準站gnss接收機．應具備的技術指標，包括：

①具有同時跟蹤不少于24顆全球衛(wèi)星導航定位衛(wèi)星的能力；②至少具有1is采樣數(shù)據(jù)的能力；③觀測數(shù)據(jù)至少應包括：雙頻測距碼、雙頻載波相位值、衛(wèi)星廣播星歷；④具有在－30～＋55℃、濕度95%的環(huán)境下正常工作的能力；⑤具備外接頻標輸入口，可配5mhz或10mhz的外接頻標；⑥具備3個以上的數(shù)據(jù)通訊接口，接口可包括rs232、usb、lan等。b、d兩項屬于gnss天線的。故選ace。