3.2 台站稳定性
GNSS台站的稳定性主要取决于地基、天线标石和天线底座的质量。
3.2.1 标石基础¶
理想情况下,IGS CORS的天线标石采用钻孔支撑的三脚架结构或锥形柱状结构固定在基岩上。这对于为ITRF的实现做出贡献的测站尤为重要。
除非受环境或经济条件限制而无法采用其他方案,否则应避免将天线安装在屋顶或建筑结构上(如附着于墙壁)。此类台站应当固定于基岩、稳定土壤中的混凝土基础,以及混凝土、砖或石砌结构的承重构件上,最好靠近两墙的交界处。由于热膨胀和风荷载的影响,最好选择高度低于十米的建筑结构。
应避免使用热膨胀系数高的结构以及处于施工后沉降阶段的建筑物。为降低建筑物造成的多路径效应,应避免采用金属覆层或金属屋顶的结构。
3.2.2 天线标石¶
GNSS台站的标石设计应确保结构稳定且锚定牢固,以支撑天线安装。对于所有IGS CORS,其标石应具备以下特性:
- 短期、中期和长期稳定性;
- 长期耐久性;
- 最小的多路径效应;
- 足够的高度以最大限度减少遮挡;
- 设计简单以便于制造、安装和维护;
- 低维护需求;
- 耐腐蚀、侵蚀和沉降;
- 能够承受天线的质量;
- 与接收机保持合理距离;
- 防篡改设计。
若条件允许,建议将标石固定在坚固基岩上,以确保基座极其稳定。标石锚固深度的选择应避免受霜冻影响,且其高度应高于积雪厚度。
标石顶部的宽度应小于天线直径,以最大限度减少标石边缘和上表面引起的多路径效应。建议避免在天线附近使用大量金属材料。一般来说,当预期温度变化较大时,应使用低热膨胀系数的材料。若存在热膨胀问题,则应采取隔热措施。由于铝的热膨胀系数较高,应避免使用铝制标石。对于安装在屋顶上的标石,其天线应放置在屋顶上方至少50厘米处。尽可能避免使用金属屋顶结构。如果使用带有金属的屋顶或其他反射表面的结构,则应避免天线高度为GNSS载波相位波长(19厘米或24厘米)的倍数。
使用不锈钢螺栓和配件。对于实心混凝土墙,除非螺栓末端会暴露在如办公室或走廊等内部工作空间中,否则应使用贯穿整个墙体厚度的通孔螺栓。使用不锈钢背板有助于分散通孔螺栓的受力。应避免在空心墙中使用通孔螺栓,因为这可能会导致内外墙面受压贴合,削弱基础结构。
3.2.3 天线底座¶
天线底座(或适配器)用于连接GNSS天线和标石。安装完成后,天线底座应将天线牢牢固定,确保其无法移动或旋转。当天线被移除并重新安装时,底座应能使天线参考点复位至原始位置和方向的0.5毫米和1度范围内。天线底座必须保持天线水平,并指向真北方向的5度范围内,以确保天线校准的有效性。