GNSS RTK（Real Time Kinematic,实时动态差分）技术是目前常用的GNSS测量方法之一。RTK技术采用了载波相位实时动态差分方法，**了在野外测量时能够实时得到厘米级定位精度，是GNSS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。

常规RTK在应用中遇到的问题之一就是参考站校正数据传播的距离问题。目前，使用较多的通讯方式为电台模式，随着作业距离的增大，不得不考虑搬站或是架设中继站。而在城市测量中由于建筑物的遮挡电台通讯受到更严峻的挑战。

近年来，随着网络数据通讯、载波相位整周模糊度快速解算等GNSS实时定位关键技术的不断发展和日趋成熟，GNSS RTK动态定位在各行业的测量工作中得到了广泛的推广和应用。其中，基于单参考站网络RTK定位技术的CORS系统由于具有建站方法相对简单、建设成本不高、实用性强等特点，国内一些中、小区域的测量管理部门和测量单位大多采用该方式建立了地方或局域CORS系统。

 拓普康单参考站介绍

一、面向中小城市及众多特需用户

随着GNSS技术在测量领域内应用的不断深化，以及各行业用户对GNSS测量提出了越来越高的要求，近些年很多城市或地区开始建立专门服务于本地区的GNSS连续运行参考站网络系统，给基础测绘、整个城市的空间信息数字化和地质灾害监测等工作注入了新的动力。然而，这些GNSS连续运行参考站系统一般要求整个网络系统中需要至少4台长期运行的GNSS参考站型接收机，复杂的网络数据传输系统和数据处理软件系统，其投资巨大、审批建设周期漫长、系统维护费用高昂。 虽然这样的网络GNSS系统给用户所提供的服务空间范围比较大，服务种类也更加多样，但对于很多想体验GNSS连续运行参考站给GNSS测量带来的诸多便利性的特殊用户或中小城市用户而言，这无疑门槛太高。

针对这种情况，拓普康公司在对国内外测量市场充分了解的基础之上，结合中国用户的具体情况推出了其自有的“拓普康单参考站系统”方案。拓普康单参考站系统的核心是拓普康TopNET连续运行参考站软件系统和拓普康新一代GNSS接收机技术。在它们的支持下，该方案完全可以满足一般中小城市或者局部范围内GNSS用户建设单参考站系统的需求，且由于其具有前瞻性的设计思路整个软件是弹性的、可扩展的，结合不同的软件模块可以提供更多、更好的服务。

二、拓普康单参考站系统设计

1、系统功能

 在定位信号的有效覆盖区域内，利用一台GNSS测量型接收机可进行城市各级控制点测量（非完全荫蔽区）。

 定位信号的有效覆盖区域内，提供GNSS RTK测量，满足非荫蔽区工程测量、地图修测等项要求。

采用了基于TCP/IP的网络通信技术，进行RTCM-SC104标准格式或CMR格式RTK差分广播，流动站使用蓝牙GPRS手机访问参考站的RTK差分改正数据。

通过FTP等方式实现向用户提供事后精密定位服务。

完成的参考站建设，可随时升级为省级或地区级GPS连续运行参考站，在条件成熟时可随时加入新的GPS连续运行参考站系统。

控制中心软件系统的服务完全模块化，可方便的从单参考站升级为多参考站系统，软件功能实用，操作简单。

用户端软件采用了中文界面，包括测图、放样等功能，为用户提供良好的使用交互界面。

２、功能实现

1、 无人值守。整个参考站系统建成之后，无需专人值守，软件系统自动处理流动站的数据请求，自动下载和管理接收机观测的原始数据文件。

2、单参考站系统有效覆盖半径可达约30Km以内。

3、 计算机硬盘空间允许的情况下，系统可保存多达一年以上的参考站接收机数据。

4、 断电情况下，依靠UPS电源供电12小时以上，并向系统管理人员报警。

5、 系统具备设备完好性检测功能，出现问题时可向系统管理员报警。

6、 系统管理人员可通过远程方式设定、控制、检测参考站系统的运行。

３、应用优势

1、 单参考站应用方式，无需看守基准站，流动站高可实现单人作业；甚至坐标转换参数也可提前求定，以后可一直使用。这节省了大量的人力物力。

2、参考站与流动站可通过无线手机网络进行通讯，只要有手机网络的地方就能通讯，解决了传统RTK中电台信号传输不远的问题。

3、RTK中容易出错的问题就是设置基准站，与坐标转换中。单参考站应用中，参考站保持24×7连续运行，坐标转换可提前**求定。流动站作业少了很多骤，从而也极大地避免了出错的可能。

4、单参考站架设位置，通常要求10度高度角以上没有遮挡物，附近没有信号干扰源，多路径较小的点位上。一般会事先选定几个点，并分别进行点位环境测试，对卫星信号接收的信噪比、多路径影响等作出评估，终选定一个佳的点位。由此，参考站将获得佳的信号接收，而流动站作业也将实现好的精度与大的可用性。

5、如果当地要建立参考站网，单参考站可随时扩展或直接纳入参考站网中。

4、系统性能指标

5、单参考站系统示图

三、拓普康单参考站系统组成

1、单参考站系统设备组成及功能

2、参考站GNSS接收机及天线简介

2.1、NET-G3A多星参考站GNSS接收机

2.2、GB-3三星参考站GNSS接收机

2.3、PN-A5全频谱天线

2.4、CR-G5（扼流圈天线）

2.5、PG-A1（精密大地测量型天线）

3、TopNET系列参考站软件简介

作为整个拓普康GNSS参考站系统的核心部分--TopNET，是美国拓普康定位系统公司推出的新的且功能强大的GNSS参考站软件系统。该软件完全基于可扩展的模块化设计思路，设计时充分考虑了利用Internet的网络应用技术和用户的可操作性，可以给用户提供简便、快速和有效的GNSS参考站建站方案。重要的是，如同拓普康的接收机，TopNET软件完全支持拓普康所特有的GPS＋GLONASS双星双频技术，可以给您的GPS测量提供更多的可用数据和更好的性能。

3.1、TopNET系列软件特点

底层完全基于GNSS多系统卫星定位技术。

采用模块化、分布式的系统结构，可实现灵活多样的CORS组网。

不同模块组合，可满足用户不同层次的需求，具有可升级性。

不同模块之间，通过IP地址及端口、用户名、密码进行授权访问，保障了系统的安全性、一致性。

可通过串口、USB口、网络接口等多种方式连接参考站。

可实现对参考站远程参数设置、升级固件等功能。

自动将原始数据文件或RINEX文件上传到FTP服务器

监控参考站工作状态，可通过电子邮件报警

3.2、TopNET系列软件RTK功能模块简介

TOPNET软件采用模块化的设计，一套单基站软件提供四个站点的授权，将来可以很容易地将基站数增加到四个组成网络RTK，这是一套真正意义上的参考站软件，因此将来也可以非常容易地进行升级，扩大到更大的网络或者直接纳入其它网中使用。

       TopNET-RTK软件

       TopNET-RTK软件中，包括TopNET-S、TopNET-R、TopNET-N。其中TopNET-N是给流动站RTK测量提供服务的客户端软件，流动站通过它来获取相应的RTK定位服务。TopNET-N从TopNET-S服务器端获取一台或多台参考站接收机的数据，流动站以TCP/IP的方式接入到该软件，根据接入时所使用的端口号可以获取不同的RTK定位服务。如果网络带宽和计算机处理能力允许，TopNET-N对于所接入的流动站数量几乎无限制。

       单参考站RTK定位模式

       单参考站RTK定位方式是一种a基本的RTK服务方式，对于只有1台参考站的系统，流动站接收机将只有这的参考站可用。对于有2个或更多的参考站系统，软件将自动提供距离流动站接收机近的参考站差分改正数据，以此来**测量的精度。

      增强型RTK定位模式

     增强型RTK定位模式是在单参考站RTK定位模式基础上，要求整个参考站系统必须有三台以上的接收机，当流动站接收机位于某三个参考站所构成的三角形内时，软件将自动对三个参考站的差分改正信息进行内插处理，以获取优于某一单参考站的差分改正信息，籍此提高流动站RTK定位的精度和扩大RTK作业的范围。

第二部分 拓普康单参考站解决方案

一、 面向测管单位提供区域服务

1、单参考站系统优势

在通讯方式上采用移动通信GPRS、CDMA通讯方式，**了差分信号的完整性和有效传输性，传输距离在理论上不受限制，在**测量精度的前提下传输距离比常规RTK有了大幅度提高，在野外作业时无需像常规RTK那样频繁设置和更换基站。

单参考站系统是全天候连续运行的，在正常工作的范围内，用户无需架设基站，只需一个流动站的设备即可进行测量，减少了作业人员和作业成本，提高了生产效率。

与多基站网络RTK相比，建设、管理和运行费用低廉，且操作技术要求不高。

单参考站系统也可以根据实际需要扩展建设多个基站，为当地今后建设多基站CORS网络系统奠定基础。

控制中心能提供多用户、无间断连接，达到“一站建成、后事无忧”的效果，并可以根据管理的需要，对数据处理中心设置自动开机、关机时间，实现无人看守，维护费用低廉。

2、主机及天线推荐方案

2.1、功能强大的多星单参考站系统

NET-G3A主机+PN-A5（或CR-G5）天线+TopNET软件。

 能够接收GPS、GLONASS、GALILEO等信号。

丰富的接口支持各种外接设备。

 内置电池设计**断电情况下接收机仍然连续运行。

2.2、实用的双星单参考站系统

 GB-3主机+PG-A1天线+TopNET软件。

能够接收GPS、GLONASS等信号。

 双串口设计满足一般客户外接设备需求。

二、 面向一般测量用户（无需参考站软件）

1、无软件单参考站系统优势

参考站不再需要服务器硬件、TopNET软件或其它第三方数据中转软件，从而节省投资成本。

 因为没有服务器硬件和软件，无需技术人员维护，从而节省维护成本。

 流动站直接访问参考站，无需中转服务器，可以将网络延迟降到a低，有效提高初始化速度。

与电台相比，增大参考站与流动站的通讯距离。

2、主机及天线推荐方案

2.1、简单的低成本单参考站系统

GB-3主机+网络模块+PG-A1天线。

支持流动站的数量取决于网络模块（单模块a少支持4个流动站）。

无需服务器支持。

 2.2、可灵活移动的参考站系统

任意一款拓普康一体化GNSS接收机+网络模块

采用无线网络通讯模块提供服务

无需服务器支持

可使用观测墩或者脚架，灵活移动参考

三、 单参考站系统实施方案

1、项目实施计划

注：预计的工作日是同步进行的。总体时间大致为10－15日工作日。