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            NRS網絡參考站系統軟件

            NRS網絡參考站系統軟件

            NRS(Network Reference Station,網絡參考站技術)是南方公司以虛擬參考站技術為基礎,結合主輔站技術的部分優點自主開發的一套網絡CORS技術。

            VRS只利用流動站周圍三個基準站的改正數,在流動站附近生成一個虛擬參考站,用與傳統RTK相似的方式將虛擬參考站的觀測值發送給流動站。雖然VRS可以兼容傳統RTK,但并沒有用到網中其它基準站的改正信息。而FKP和MAX技術則利用流動站周圍一系列基準站的改正數生成改正模型,將模型參數和主站的觀測值發送給流動站,但導致發送數據量巨大且無法兼容傳統RTK。

            NRS結合了VRS,FKP和MAX的優點,能提供更可靠,更高效的網絡CORS服務。NRS采取了與VRS相似的改正數發送方法,即選取流動站附近的三個基準站,利用其改正數信息在流動站附近生成一個虛擬基站。但與VRS不同,NRS技術采用了增強的虛擬參考站技術,即利用網中其他一些或全部基準站來優化流動站附近的三個基準站改正數,以提高其精度,從而提供更可靠,精度更高的網絡CORS服務。

            此外,南方公司使用特有的DEEP-NRS技術,大大提高了CORS網在衛星分布差時的可用性。在一般CORS網構網方案的基礎上,增加了冗余的基線,使同一地區的三角形覆蓋數目(通常至少兩個)多于普通的CORS網構網方案。即使某一地區因衛星分布不佳而導致CORS網對應該地區的某一三角形不可用,只要對應該地區的其它冗余三角形可用,那么NRS系統依然能為該地區提供差分定位服務。這樣就大大提高了網絡CORS的可用性。

            南方NRS系統軟件的基本核心理論,來源于VRS技術,它具備VRS技術的所有特點,同時吸收了部分FKP、主輔站技術的優點,并融入了南方測繪在網絡CORS多年的技術沉淀,如利用Deep-NRS技術提高網絡CORS的可用性、用戶端作業模式自動選擇等。同時根據國內用戶需求研發的轉換參數在線加密播發等特色應用技術,NRS技術是在VRS基礎之上的一種改進與增強。NRS系統具備以下特點:
            1、自主知識產權,支持系統二次開發
            北斗地基增強系統是北斗衛星導航系統完善系統服務的重要基礎設施,各行各業以及公眾都對其提出不同的應用需求,涉及多個應用領域、多種應用模式,多個性能層次。南方NRS系統擁有完全自主的知識產權,具備完成的系統源代碼,可以為北斗衛星導航系統再各行各業的精準化應用提供二次開發服務。

            2、提供穩定成熟三星實時動態厘米級定位服務,支持北斗B1、B2、B3全頻段服務
            NRS系統全兼容BDS、GPS、GLOANSS衛星導航系統,向授權用戶提供成熟穩定的三星實時動態厘米級定位服務,同時支持單BDS,BDS+GPS,單GPS等衛星系統組合解算。NRS系統支持北斗 B1、B2、B3全頻段服務,并預留伽利略通道。

            3、強大穩定的解算引擎,提供大區域多站點北斗地基增強系統項目完善解決方案
            大區域多站點網絡CORS是檢驗系統軟件可用性與穩定性的試金石,數十個網絡CORS案例的驗證,多個省級CORS的商用服務,為大區域多站點北斗地基增強系統項目提供完善解決方案。

            4、獨特參數加密播發技術,確保保密數據的安全性前提下最大程度方便用戶使用
            南方NRS系統對坐標轉換模型和大地水準面精化模型的參數和數據具有可靠的、便于使用的、切實可靠的保密措施,在方便用戶使用的同時也保障了建站單位參數的安全。
            坐標轉換模型上NRS推出一套安全的加密播發方案,確保用戶得到精確的轉換坐標的情況下,對基準站點的大地(框架)坐標進行嚴密加密,流動站端得不到基準站正確的大地坐標,確保了涉密資料的可靠性。

            5、全面兼容各主流品牌CORS接收機及移動站接收機
            南方NRS系統全兼容國內外主流廠商北斗三星參考站接收機(支持北斗B1\B2\B3),在一定條件可以整合既有資源,節省成本。除了兼容參考站接收機外,南方NRS系統同樣兼容進口及國內主流廠商流動站設備,實現高精度定位。

            6、基站節點及終端用戶數不做限制,免費服務更多領域
            隨著北斗衛星導航系統建設和服務能力的發展,已經形成了基礎產品,應用終端,系統應用和運營服務比較完整的應用產業體系。相關產品已經應用到交通運輸、海洋漁業、水文監測、氣象預報、森林防火、抗震救災等行業領域中,并肯定在將來得到飛速的發展。南方NRS系統基準站結點不作限制,可以為系統的拓展與聯網提供接口,并且不限制用戶終端數量,為采用NRS技術建設的北斗地基增強系統服務更多行業和領域提供了條件。

            7、系統軟件采用分布式結構,分布式管理更方便,數據更安全

            NRS系統軟件采用分布式結構,分為基站管理系統、數據處理中心、用戶管理系統三個軟件子系統。采用分布式的優勢在于,在大區域多站點的CORS網中,把基站數據流和數據處理分開,一方面減輕服務器的運算壓力同時保證數據處理中心的穩定及高效性。此外,從數據安全角度出發,基站管理軟件可以把原始觀測數據保存在內部網絡內,用戶管理系統是對外進行數據交換的模塊,而只在server用戶管理系統中播發差分數據服務,這樣保障了原始觀測數據的安全性。

            8、NRS系統軟件冗余備份設計,可用性更強、系統更穩定
            南方NRS系統軟件采用冗余備份設計,可以在同一臺服務器或者多臺服務器上以相同的配置安裝多套NRS系統軟件,當正在服務的那套NRS系統軟件出現暫時中斷或者故障時,另外一套NRS軟件會自動提供服務,無需移動終端做任何設置,大大提高系統的穩定性及可用性。

            9、Deep-NRS技術提高整網可用性
            NRS軟件采用了“Deep-NRS”技術來提高整網的可用性。雖然在CORS網建網階段充分考慮了CORS基站的穩定性,但是CORS基站由于斷電、斷網或其他技術問題而變得暫時不可用是難以避免的。當某個基站變得不可用時,會降低該基站周圍的CORS服務的可用性。因為CORS網一般是按Delaunay三角形來構網的。而每個三角形的三條邊形成的基線是計算改正數的基本單元,如果某個基站變得不可用,那么與此基站相關聯的基線也變的不可用,從而降低該站附近CORS網服務的可用性。
            “Deep-NRS”技術是指,在構網階段生成冗余的基線,與其他基線同時參與解算。冗余基線的生成也是按Delaunay規則來生成。首先,所有CORS基站通過Delaunay規則可以得到一組基線,然后排除某一個基站,用其余的基站也可以得到一組基線,去除與之前結果相同的基線,可以得到一組冗余基線。同理,逐個排除CORS網中的其他基站,也可以得到一系列的冗余基線。當某個CORS基站變的不可用時,與此基站相關的冗余基線就會參與改正數的建模,從而提高該基站附近CORS網的可用性。
            VRS只利用了流動站周圍三個基準站的改正數,在流動站附近利用這三個基準站的改正數生成一個虛擬參考站,再利用與傳統RTK相似的方式將虛擬參考站的觀測值發送給流動站。雖然VRS可以兼容傳統RTK,但并沒有用到網中其它基準站的改正信息。而FKP技術則利用了流動站周圍一系列(甚至整個網中的)基準站的改正數,生成一個改正模型,將模型參數和主站的觀測值發送給流動站。雖然FKP用到了更多的基準站的改正數信息,但發送數據量大且無法兼容傳統RTK。
            NRS軟件結合了這兩種技術的長處,使用“全網電離層改正”模型來計算流動站附近的電離層改正,使用附近幾個站的對流層改正參數來計算流動站附近的對流層改正。通過這些改正數,在流動站附近生成一個虛擬參考站,然后將虛擬參考站的觀測值通過與傳統RTK相同的方法發生給流動站。這樣即保證了流動站的兼容性,又提高了改正數的精度。
            NRS網絡參考站系統軟件
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