摘要：針對(duì)GNSS-RTK作業(yè)范圍及測量精度受到參考站距離的限制、CORS受地域范圍限制而不利于跨區(qū)域作業(yè)等問題，提出了采用千尋位置服務(wù)進(jìn)行電力工程勘測設(shè)計(jì)的方法，詳細(xì)介紹了千尋位置服務(wù)的使用流程，并對(duì)千尋位置服務(wù)與CORS的定位精度進(jìn)行了對(duì)比、分析。結(jié)果表明：千尋位置服務(wù)的定位精度穩(wěn)定可靠，定位效率更高、服務(wù)范圍更廣，可有助于提高工程作業(yè)效率，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

　　關(guān)鍵詞：GNSS-RTK;CORS;千尋位置服務(wù)

　　電力工程師論文投稿：《電力勘測設(shè)計(jì)》是電力勘測設(shè)計(jì)行業(yè)唯一國內(nèi)外公開發(fā)行的科技類期刊，刊號(hào)為ISSN1671—9913/CN11—4908/TK，由中國電力規(guī)劃設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)主辦。本刊自2018年起改為月刊，每月月底出版。面向全國各電力勘測設(shè)計(jì)企業(yè)、電力產(chǎn)品制造企業(yè)、相關(guān)行業(yè)勘測設(shè)計(jì)企業(yè)及科研院所、大專院校發(fā)行，覆蓋面較廣。主要刊登電力勘測、電力設(shè)計(jì)、電網(wǎng)設(shè)計(jì)、產(chǎn)業(yè)政策、企業(yè)管理、工程管理、科學(xué)研究、科技創(chuàng)新等方面的論文、綜述、專論、信息等。內(nèi)容豐富，權(quán)威性高。

　　0引言

　　全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分定位技術(shù)(globalnavigationsatellitesystemrealtimekinematic,GNSS-RTK)技術(shù)由于受到參考站距離的限制，測量精度隨著距離的增加而遞減[1]，雖然利用已建成的連續(xù)參考站(continuouslyoperatingreferencestations,CORS)可以解決這一難題[2]，但CORS僅能在一個(gè)特定的范圍內(nèi)使用，且申請(qǐng)審批過程也比較繁瑣，不利于跨區(qū)域作業(yè)。由于電力勘測設(shè)計(jì)自身的特殊性，某單一區(qū)域的CORS很難滿足工程需求。2013年11月啟動(dòng)的北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)及后續(xù)的千尋位置服務(wù)為此提供了解決方案。本文以電力工程為依托，通過對(duì)比分析CORS與千尋位置服務(wù)獲取的同名點(diǎn)的平面及高程數(shù)據(jù)，以驗(yàn)證將千尋位置服務(wù)應(yīng)用到電力勘測設(shè)計(jì)中的可能性，以期能夠解決電力工程勘測設(shè)計(jì)中遇到的問題。

　　1北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)及千尋位置服務(wù)

　　北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)工程于2013年11月啟動(dòng)。2015年底前建成了由150個(gè)框架網(wǎng)基準(zhǔn)站、300個(gè)區(qū)域加密網(wǎng)基準(zhǔn)站構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，并投入運(yùn)行，提供米級(jí)精度的定位服務(wù)。2016年5月18日正式投入運(yùn)行，開始面向全國提供亞米級(jí)位置服務(wù)。2018年底前建成全國范圍區(qū)域加密網(wǎng)基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)，提供更高精度位置服務(wù)。作為導(dǎo)航應(yīng)用的核心，北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)由基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、運(yùn)營服務(wù)平臺(tái)、數(shù)據(jù)開發(fā)系統(tǒng)和用戶終端五部分組成，用戶可根據(jù)需要獲取實(shí)時(shí)亞米級(jí)、厘米級(jí)、后處理毫米級(jí)精度的位置服務(wù)。

　　千尋位置基于北斗衛(wèi)星系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)(globalpositionsystem,GPS)、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(globalnavigationsatellitesystem,GLONASS)、伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Galileosatellitenavigationsystem,Galileo)基礎(chǔ)定位數(shù)據(jù)，以“互聯(lián)網(wǎng)+位置(北斗)”為理念，利用遍及全國的超過2200個(gè)地基增強(qiáng)站及自主研發(fā)的定位算法，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)運(yùn)算，并通過北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)增強(qiáng)全國一張網(wǎng)的整合與建設(shè)，構(gòu)建位置服務(wù)開放平臺(tái)，為全國用戶提供包括動(dòng)態(tài)厘米級(jí)和靜態(tài)毫米級(jí)在內(nèi)的多種不同精度的位置服務(wù)及延展服務(wù)，利用互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營模式整合產(chǎn)業(yè)上下游，推進(jìn)高精度應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)部門間、地區(qū)間和用戶間資源統(tǒng)籌、數(shù)據(jù)共享，滿足國家、行業(yè)、大眾市場對(duì)精準(zhǔn)位置服務(wù)的需求[1,3-4]。

　　2千尋位置服務(wù)的使用流程

　　千尋位置服務(wù)的使用方法與傳統(tǒng)的CORS類似，首先，在千尋位置官方網(wǎng)站上申請(qǐng)并購買符合用戶需求的定位服務(wù)并獲取相應(yīng)的用戶名和密碼;然后通過系統(tǒng)設(shè)置使GNSS接收機(jī)處于流動(dòng)站接收機(jī)狀態(tài);最后設(shè)置GNSS接收機(jī)差分?jǐn)?shù)據(jù)鏈的相關(guān)參數(shù)。其中，“千尋知寸”差分服務(wù)器的IP地址為60.205.8.49。差分服務(wù)端口總共有三個(gè)，端口8001對(duì)應(yīng)ITRF2008坐標(biāo)系統(tǒng)，端口8002對(duì)應(yīng)WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)，端口8003對(duì)應(yīng)CGCS200坐標(biāo)系統(tǒng)[1]。

　　實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，根據(jù)測區(qū)的數(shù)據(jù)坐標(biāo)類型選擇相應(yīng)的端口獲取相應(yīng)坐標(biāo)系統(tǒng)下的差分?jǐn)?shù)據(jù)。如果GNSS接收機(jī)是三星座(GPS、GLONSS、BDS)接收機(jī)，其數(shù)據(jù)流選擇RTCM32_GGB;如果GNSS接收機(jī)是雙星(GPS、GLONASS)接收機(jī)，其數(shù)據(jù)流選擇RTCM30_GG[1]。

　　3應(yīng)用分析

　　為了驗(yàn)證千尋位置服務(wù)的數(shù)據(jù)采集精度能否滿足電力工程測量的精度要求，以電廠地形測量、220kV輸電線路定位測量以及開關(guān)站地形測量三個(gè)電力工程為例，通過采集同名點(diǎn)的方式，分別對(duì)千尋位置服務(wù)與CORS的精度進(jìn)行比較分析。由于電力測量對(duì)測量精度有嚴(yán)格的限制，因此在實(shí)際工作中選擇千尋位置服務(wù)提供的厘米級(jí)高精度定位產(chǎn)品“千尋知寸”(FindCM)來完成相關(guān)地形測量、定位測量等工作。

　　在電廠地形測量中使用GNSS接收機(jī)分別基于CORS和“千尋知寸”對(duì)K1、K3、K5、K8共計(jì)4個(gè)圖根點(diǎn)在不同的信號(hào)遮蔽條件下進(jìn)行了實(shí)時(shí)差分定位技術(shù)(realtimekinematic,RTK)定位，以CORS的RTK定位結(jié)果為基準(zhǔn)。在220kV輸電線路定位測量中使用GNSS接收機(jī)分別基于CORS和“千尋知寸”對(duì)W1、W2、W3、W4共計(jì)4個(gè)塔位在不同的信號(hào)遮蔽條件下進(jìn)行了RTK定位，以CORS的RTK定位結(jié)果為基準(zhǔn)。在開關(guān)站地形測量中使用GNSS接收機(jī)分別基于CORS和“千尋知寸”對(duì)A1、A2、A3共計(jì)3個(gè)控制點(diǎn)在不同的信號(hào)遮蔽條件下進(jìn)行了RTK定位，以CORS的RTK定位結(jié)果為基準(zhǔn)。

　　根據(jù)測試結(jié)果，“千尋知寸”與CORS的RTK定位坐標(biāo)差最大平面差值為0.056m，平面差值中誤差為±0.036m;最大高程差值為0.056m，高程差值中誤差為±0.040m。結(jié)果表明，在不同觀測區(qū)域和不同觀測條件下，基于“千尋知寸”的RTK定位結(jié)果與CORS的RTK定位結(jié)果精度良好，平面差值和高程差值的中誤差均小于5cm，測量結(jié)果可靠。

　　在遮擋條件下，基于“千尋知寸”的RTK初始化時(shí)間比CORS略快，“千尋知寸”有利于在遮蔽條件下快速固定取得測量成果，定位效率更高�；�于千尋位置服務(wù)的厘米級(jí)高精度RTK定位相比基于CORS的RTK定位初始化速度更快，效率更高，受信號(hào)遮蔽影響略小，定位精度穩(wěn)定可靠，而且由于千尋位置服務(wù)范圍更廣，其定位精度受距離影響較小，可以滿足可研、初設(shè)及施工圖階段電力勘測設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的測量精度需求[5]。

　　4結(jié)語

　　目前在電力工程勘測中，GNSS-RTK及CORS廣泛應(yīng)用在線路平斷面及定位測量、地形測量、水下地形測繪及航空攝影測量中，電力勘測工作面對(duì)的復(fù)雜信號(hào)環(huán)境使得原有GNSS-RTK及CORS不能完全滿足工作的需要。根據(jù)測試結(jié)果，基于“千尋知寸”的RTK定位精度穩(wěn)定可靠，相比傳統(tǒng)技術(shù)手段定位初始化速度更快、效率更高，服務(wù)范圍更廣，可不受參考站距離限制、不受地域范圍的影響，可以滿足電力勘測設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的測量精度需求。利用千尋位置服務(wù)有助于提高電力勘測的外業(yè)作業(yè)效率，為高質(zhì)、高效地完成電力工程的勘測設(shè)計(jì)工作提供支持，具有一定的應(yīng)用推廣價(jià)值。

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