為什么千尋CORS更加優(yōu)秀—淺析潛龍時(shí)空服務(wù)器8大優(yōu)勢(shì)
國(guó)家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)“全國(guó)一張網(wǎng)”,行業(yè)俗稱(chēng)“千尋CORS”。
與其它CORS相比,千尋CORS網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)是“幾乎不掉線(xiàn)”,對(duì)于測(cè)量測(cè)繪用戶(hù)而言,這能更好的保障作業(yè)進(jìn)度,提高工作效率。
其他CORS網(wǎng)絡(luò)“掉鏈子”背后,是傳統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航增強(qiáng)基站接收機(jī),接收到的衛(wèi)星定位信號(hào)經(jīng)常出現(xiàn)丟數(shù)據(jù)、丟頻點(diǎn)和偶發(fā)性的宕機(jī)。
而國(guó)家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)“全國(guó)一張網(wǎng)”早在2020年將全部基準(zhǔn)站服務(wù)器替換為千尋位置自主研發(fā)新一代時(shí)空服務(wù)器——潛龍時(shí)空服務(wù)器。
在潛龍時(shí)空服務(wù)器正式“上崗”的這一年時(shí)間里,國(guó)家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)“全國(guó)一張網(wǎng)”的整體數(shù)據(jù)可用率99.99%;工單效率提升50%;數(shù)據(jù)流量降低50%;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間節(jié)省80%;單站系統(tǒng)成本降低30%;設(shè)備故障率下降54%。
這是如何做到的?
原來(lái)潛龍時(shí)空服務(wù)器將傳統(tǒng)基準(zhǔn)站系統(tǒng)中各設(shè)備進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)集成,使得產(chǎn)品快速迭代,在幾乎每個(gè)地方都做了冗余備份的考慮,有效防止基準(zhǔn)站宕機(jī)。同時(shí),還加入了云端一體化協(xié)同、數(shù)據(jù)應(yīng)用等傳統(tǒng)基站設(shè)備所不具備的的功能。
區(qū)別于傳統(tǒng)的基準(zhǔn)站系統(tǒng),潛龍時(shí)空服務(wù)器擁有8項(xiàng)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

2019年11月,千尋位置發(fā)布了代號(hào)為“潛龍”的新一代時(shí)空服務(wù)器,并在2020年內(nèi),完成了被業(yè)界俗稱(chēng)為“千尋CORS”——國(guó)家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)全國(guó)一張網(wǎng)的升級(jí)。
經(jīng)過(guò)近一年的運(yùn)營(yíng),國(guó)家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)全國(guó)一張網(wǎng)的整體數(shù)據(jù)可用率提升至99.99%;工單效率提升50%;數(shù)據(jù)流量降低50%;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間節(jié)省80%;單站系統(tǒng)成本降低30%;設(shè)備故障率下降54%。潛龍時(shí)空服務(wù)器做到了核心技術(shù)的自主可控,將傳統(tǒng)基準(zhǔn)站系統(tǒng)中各設(shè)備進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)集成,使得產(chǎn)品快速迭代,在幾乎每個(gè)地方都做了冗余備份的考慮,有效防止基準(zhǔn)站宕機(jī)。同時(shí),還加入了云端一體化協(xié)同、數(shù)據(jù)應(yīng)用等傳統(tǒng)基站設(shè)備所不具備的的功能。區(qū)別于傳統(tǒng)的基準(zhǔn)站系統(tǒng),潛龍時(shí)空服務(wù)器擁有8項(xiàng)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
優(yōu)勢(shì)一:支持全星座全頻點(diǎn)
目前可以預(yù)見(jiàn)的全球的GNSS星座總共有六大系統(tǒng),主要包括:GPS,GLONASS(格羅納斯)、BeiDou(北斗)、Galileo(伽利略)、QZSS(準(zhǔn)天頂)以及IRNSS,潛龍時(shí)空服務(wù)器在硬件層面支持這六大系統(tǒng)規(guī)劃的所有衛(wèi)星信號(hào)。
潛龍時(shí)空服務(wù)器在設(shè)計(jì)規(guī)劃之初,就要求能夠支持未來(lái)10年以上的新GNSS信號(hào)和新GNSS系統(tǒng),不斷增加的GNSS衛(wèi)星會(huì)提升用戶(hù)的定位性能。
對(duì)于差分服務(wù),潛龍時(shí)空服務(wù)器支持的衛(wèi)星系統(tǒng)和頻點(diǎn)越多,千尋位置提供的高精度定位服務(wù)中可用的衛(wèi)星就越多,對(duì)用戶(hù)而言,體驗(yàn)到的定位服務(wù)就越好,在復(fù)雜場(chǎng)景下的優(yōu)勢(shì)也會(huì)越明顯。比如在半邊遮擋的環(huán)境下,以前可用衛(wèi)星少,遮擋半邊天就只剩下幾顆可用衛(wèi)星了,用戶(hù)的定位終端很難進(jìn)入RTK固定解,定位精度提無(wú)法保障。潛龍服務(wù)器可以播發(fā)40顆以上可用星的差分?jǐn)?shù)據(jù),即使遮擋半邊天還有很多顆星可用來(lái)做RTK解算,大大提高了測(cè)量設(shè)備的固定率。

優(yōu)勢(shì)二:抗干擾抗多徑
潛龍時(shí)空服務(wù)器中使用的自主研發(fā)的高精度板卡,實(shí)現(xiàn)了GNSS全頻點(diǎn)的抗干擾和抗多徑。
千尋位置自主研發(fā)的高精度板卡所有核心技術(shù)自主可控,可以更深層次的分析和發(fā)現(xiàn)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)問(wèn)題。自研高精度板卡實(shí)現(xiàn)了干擾檢測(cè)、干擾抑制和多徑抑制,有了抗干擾和抗多徑能力,潛龍服務(wù)器即使處于電磁環(huán)境惡劣、地理場(chǎng)景復(fù)雜的環(huán)境也能保證高質(zhì)量的原始觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)輸出,千尋位置自主研發(fā)的高精度板卡目前已經(jīng)開(kāi)始大批量上站應(yīng)用。
優(yōu)勢(shì)三:邊緣計(jì)算
我們發(fā)現(xiàn)即使是市面上主流的、性能出眾的高精度板卡,仍然會(huì)有一些問(wèn)題,比如歷元重復(fù)、載波和偽距觀(guān)測(cè)值偏差較大、輸出時(shí)間不穩(wěn)定等等。另外,潛龍服務(wù)器兼容了很多廠(chǎng)家的高精度板卡,不同廠(chǎng)家的高精度板卡輸出協(xié)議往往不一致,所以要對(duì)多份原始觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
所謂邊緣計(jì)算,就是在終端側(cè)進(jìn)行計(jì)算或者數(shù)據(jù)處理,把上面說(shuō)所的問(wèn)題都解決掉,再把統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)角ぴ破脚_(tái)。那邊緣計(jì)算做了哪些處理呢?首先是做了數(shù)據(jù)融合,把很多種原始觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)按時(shí)間刻度收集起來(lái),然后進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)齊,然后刪除和標(biāo)識(shí)一些問(wèn)題數(shù)據(jù),最后將數(shù)據(jù)統(tǒng)一格式輸出。這些處理大大降低云端的計(jì)算壓力,國(guó)家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)全國(guó)一張網(wǎng)的日常運(yùn)轉(zhuǎn)涉及到大量的高精度板卡,潛龍時(shí)空服務(wù)器在終端側(cè)將數(shù)據(jù)處理好之后在傳輸?shù)皆贫耍瑸樵贫怂惴ń档土素?fù)擔(dān),大大提升了云端的效率。所以,邊緣計(jì)算是潛龍時(shí)空服務(wù)器的一大優(yōu)勢(shì)。
優(yōu)勢(shì)四:流量?jī)?yōu)化
從2018年到2020年千尋位置的差分?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)從3星座系統(tǒng)升級(jí)到了5星座系統(tǒng),支持的頻點(diǎn)數(shù)量也從原來(lái)的的8頻點(diǎn)增加到16個(gè)以上頻點(diǎn)(以后還會(huì)支持更多頻的信號(hào)),同時(shí)觀(guān)測(cè)衛(wèi)星數(shù)量也增加了25%以上,達(dá)到了50多顆。
這些升級(jí)帶來(lái)了新問(wèn)題:傳輸數(shù)據(jù)量成倍增加,傳輸帶寬也要增加,隨之而來(lái)的是成本增加和運(yùn)維難度加大。
這個(gè)問(wèn)題怎么解決呢?潛龍時(shí)空服務(wù)器對(duì)各個(gè)傳輸通道上的數(shù)據(jù)流量進(jìn)行了優(yōu)化,不管是存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)還是上傳的數(shù)據(jù),潛龍時(shí)空服務(wù)器會(huì)以統(tǒng)一的格式和標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和分流。流量?jī)?yōu)化之后,傳輸通道上的數(shù)據(jù)量降低了50%,網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬也相應(yīng)減小,運(yùn)維難度和成本降低,整個(gè)鏈路的的穩(wěn)定性也有了極大的改善。所以流量?jī)?yōu)化也就成了潛龍時(shí)空服務(wù)器的一個(gè)核心優(yōu)勢(shì)。
優(yōu)勢(shì)五:通信能力強(qiáng)大
基站最核心的功能是接收數(shù)據(jù)和回傳數(shù)據(jù),傳統(tǒng)的地基增強(qiáng)站,如果是通過(guò)光纖傳輸,則需要有光纖收發(fā)器;如果通過(guò)以太網(wǎng)傳輸,則需要有交換機(jī)、防火墻等設(shè)備;如果通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸,則需要4G路由器、交換機(jī)和防火墻等設(shè)備。這些設(shè)備通常是專(zhuān)用的獨(dú)立設(shè)備,由于設(shè)備多、體積大、功耗大,而且都是串聯(lián)設(shè)備,故障點(diǎn)多,也無(wú)法遠(yuǎn)程控制,很不好管理。這也是傳統(tǒng)基站系統(tǒng)面臨一大痛點(diǎn)。
潛龍時(shí)空服務(wù)器通過(guò)一個(gè)專(zhuān)用的通信插卡解決了以上的問(wèn)題。它支持光纖插口、千百兆以太網(wǎng)的插口,還有兼容4G和5G無(wú)線(xiàn)的接口。通信插卡將所有通信接口的物理層打通,做到自適應(yīng)切換。不管是光纖還是以太網(wǎng)或者4G,線(xiàn)路插到哪個(gè)接口,它會(huì)自適應(yīng)到哪一個(gè)口,即插即用。
潛龍時(shí)空服務(wù)器還引入了Multipath TCP虛擬鏈路冗余技術(shù)。是潛龍時(shí)空服務(wù)器在跟千尋云平臺(tái)通信時(shí)可能會(huì)存在多條的鏈路,如果一個(gè)最優(yōu)路徑出現(xiàn)了故障,Multipath TCP技術(shù)會(huì)將傳輸路徑無(wú)縫的切換到另外一條路徑去,保證觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠不間斷的完整的傳輸?shù)角ぴ破脚_(tái),同時(shí)也保證了基站數(shù)據(jù)回傳到云平臺(tái)的低延時(shí)。
優(yōu)勢(shì)六:基站加密
千尋位置首次把密碼技術(shù)應(yīng)用到地理信息的基準(zhǔn)站場(chǎng)景,并在多個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行試點(diǎn)。
加密有兩層含義,首先是對(duì)數(shù)據(jù)本身進(jìn)行加密,這意味著即使強(qiáng)行拷貝了潛龍時(shí)空服務(wù)器的數(shù)據(jù)也無(wú)法解析數(shù)據(jù);其次,對(duì)數(shù)據(jù)傳輸通道(包括有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)傳輸鏈路)也進(jìn)行加密。
潛龍時(shí)空服務(wù)器的傳輸加密機(jī)制和數(shù)據(jù)加密機(jī)制確保了觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的保密性和安全性要求,實(shí)現(xiàn)了安全存儲(chǔ),安全傳輸。
優(yōu)勢(shì)七:集群管控
潛龍時(shí)空服務(wù)器是基于PXI標(biāo)準(zhǔn)的插卡式系統(tǒng),所有插卡或者單元都可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)查詢(xún)。如對(duì)某一塊高精度板卡OTA升級(jí),不會(huì)影響其它板卡的數(shù)據(jù)播發(fā);對(duì)服務(wù)器所有單元進(jìn)行OTA升級(jí),無(wú)需重啟系統(tǒng);對(duì)一片區(qū)域的多個(gè)潛龍服務(wù)器進(jìn)行批量OTA升級(jí),也可以實(shí)現(xiàn)快速而有效。千尋位置對(duì)潛龍服務(wù)器集群管控的能力大大提高了國(guó)家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)的運(yùn)管能力。

優(yōu)勢(shì)八:L-band播發(fā)監(jiān)測(cè)
L-band是千尋位置星基播發(fā)的一條鏈路,千尋位置運(yùn)用的國(guó)家北斗地基增強(qiáng)網(wǎng)傳回的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)中,也可以包含L-band觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)。潛龍服務(wù)器可以扮演用戶(hù)終端的角色,7?24小時(shí)不間斷的監(jiān)測(cè)星基服務(wù),分析不同區(qū)域用戶(hù)接收L-band數(shù)據(jù)的質(zhì)量和穩(wěn)定性,協(xié)同星基算法提升千尋位置LSSR服務(wù)的性能,結(jié)合千尋位置NSSR服務(wù)給用戶(hù)提供更好的星地一體服務(wù)。
結(jié)語(yǔ)
在國(guó)家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)全國(guó)一張網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)中,千尋位置持續(xù)開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新,這些創(chuàng)新成果最終沉淀下來(lái),體現(xiàn)在產(chǎn)品更穩(wěn)定、更好用的性能上。業(yè)內(nèi)人士戲言:“如果CORS服務(wù)也有段位,千尋位置FindCM就是王者。”
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