為什么千尋CORS更加優秀—淺析潛龍時空服務器8大優勢

　　國家北斗地基增強系統“全國一張網”，行業俗稱“千尋CORS”。

　　與其它CORS相比，千尋CORS網絡的優勢是“幾乎不掉線”，對于測量測繪用戶而言，這能更好的保障作業進度，提高工作效率。

　　其他CORS網絡“掉鏈子”背后，是傳統衛星導航增強基站接收機，接收到的衛星定位信號經常出現丟數據、丟頻點和偶發性的宕機。

　　而國家北斗地基增強系統“全國一張網”早在2020年將全部基準站服務器替換為千尋位置自主研發新一代時空服務器——潛龍時空服務器。

　　在潛龍時空服務器正式“上崗”的這一年時間里，國家北斗地基增強系統“全國一張網”的整體數據可用率99.99%；工單效率提升50%；數據流量降低50%；數據存儲空間節省80%；單站系統成本降低30%；設備故障率下降54%。

　　這是如何做到的？

　　原來潛龍時空服務器將傳統基準站系統中各設備進行模塊化設計集成，使得產品快速迭代，在幾乎每個地方都做了冗余備份的考慮，有效防止基準站宕機。同時，還加入了云端一體化協同、數據應用等傳統基站設備所不具備的的功能。

　　區別于傳統的基準站系統，潛龍時空服務器擁有8項獨特優勢。

　　2019年11月，千尋位置發布了代號為“潛龍”的新一代時空服務器，并在2020年內，完成了被業界俗稱為“千尋CORS”——國家北斗地基增強系統全國一張網的升級。

　　經過近一年的運營，國家北斗地基增強系統全國一張網的整體數據可用率提升至99.99%；工單效率提升50%；數據流量降低50%；數據存儲空間節省80%；單站系統成本降低30%；設備故障率下降54%。潛龍時空服務器做到了核心技術的自主可控，將傳統基準站系統中各設備進行模塊化設計集成，使得產品快速迭代，在幾乎每個地方都做了冗余備份的考慮，有效防止基準站宕機。同時，還加入了云端一體化協同、數據應用等傳統基站設備所不具備的的功能。區別于傳統的基準站系統，潛龍時空服務器擁有8項獨特優勢。

　　優勢一：支持全星座全頻點

　　目前可以預見的全球的GNSS星座總共有六大系統，主要包括：GPS，GLONASS(格羅納斯)、BeiDou(北斗)、Galileo(伽利略)、QZSS(準天頂)以及IRNSS，潛龍時空服務器在硬件層面支持這六大系統規劃的所有衛星信號。

　　潛龍時空服務器在設計規劃之初，就要求能夠支持未來10年以上的新GNSS信號和新GNSS系統，不斷增加的GNSS衛星會提升用戶的定位性能。

　　對于差分服務，潛龍時空服務器支持的衛星系統和頻點越多，千尋位置提供的高精度定位服務中可用的衛星就越多，對用戶而言，體驗到的定位服務就越好，在復雜場景下的優勢也會越明顯。比如在半邊遮擋的環境下，以前可用衛星少，遮擋半邊天就只剩下幾顆可用衛星了，用戶的定位終端很難進入RTK固定解，定位精度提無法保障。潛龍服務器可以播發40顆以上可用星的差分數據，即使遮擋半邊天還有很多顆星可用來做RTK解算，大大提高了測量設備的固定率。

　　優勢二：抗干擾抗多徑

　　潛龍時空服務器中使用的自主研發的高精度板卡，實現了GNSS全頻點的抗干擾和抗多徑。

　　千尋位置自主研發的高精度板卡所有核心技術自主可控，可以更深層次的分析和發現觀測數據問題。自研高精度板卡實現了干擾檢測、干擾抑制和多徑抑制，有了抗干擾和抗多徑能力，潛龍服務器即使處于電磁環境惡劣、地理場景復雜的環境也能保證高質量的原始觀測數據輸出，千尋位置自主研發的高精度板卡目前已經開始大批量上站應用。

　　優勢三：邊緣計算

　　我們發現即使是市面上主流的、性能出眾的高精度板卡，仍然會有一些問題，比如歷元重復、載波和偽距觀測值偏差較大、輸出時間不穩定等等。另外，潛龍服務器兼容了很多廠家的高精度板卡，不同廠家的高精度板卡輸出協議往往不一致，所以要對多份原始觀測數據進行處理。

　　所謂邊緣計算，就是在終端側進行計算或者數據處理，把上面說所的問題都解決掉，再把統一的、標準的數據傳輸到千尋云平臺。那邊緣計算做了哪些處理呢？首先是做了數據融合，把很多種原始觀測數據按時間刻度收集起來，然后進行數據對齊，然后刪除和標識一些問題數據，最后將數據統一格式輸出。這些處理大大降低云端的計算壓力，國家北斗地基增強系統全國一張網的日常運轉涉及到大量的高精度板卡，潛龍時空服務器在終端側將數據處理好之后在傳輸到云端，為云端算法降低了負擔，大大提升了云端的效率。所以，邊緣計算是潛龍時空服務器的一大優勢。

　　優勢四：流量優化

　　從2018年到2020年千尋位置的差分數據服務從3星座系統升級到了5星座系統，支持的頻點數量也從原來的的8頻點增加到16個以上頻點（以后還會支持更多頻的信號），同時觀測衛星數量也增加了25%以上，達到了50多顆。

　　這些升級帶來了新問題：傳輸數據量成倍增加，傳輸帶寬也要增加，隨之而來的是成本增加和運維難度加大。

　　這個問題怎么解決呢？潛龍時空服務器對各個傳輸通道上的數據流量進行了優化，不管是存儲的數據還是上傳的數據，潛龍時空服務器會以統一的格式和標準的協議對數據進行壓縮和分流。流量優化之后，傳輸通道上的數據量降低了50%，網絡傳輸帶寬也相應減小，運維難度和成本降低，整個鏈路的的穩定性也有了極大的改善。所以流量優化也就成了潛龍時空服務器的一個核心優勢。

　　優勢五：通信能力強大

　　基站最核心的功能是接收數據和回傳數據，傳統的地基增強站，如果是通過光纖傳輸，則需要有光纖收發器；如果通過以太網傳輸，則需要有交換機、防火墻等設備；如果通過無線傳輸，則需要4G路由器、交換機和防火墻等設備。這些設備通常是專用的獨立設備，由于設備多、體積大、功耗大，而且都是串聯設備，故障點多，也無法遠程控制，很不好管理。這也是傳統基站系統面臨一大痛點。

　　潛龍時空服務器通過一個專用的通信插卡解決了以上的問題。它支持光纖插口、千百兆以太網的插口，還有兼容4G和5G無線的接口。通信插卡將所有通信接口的物理層打通，做到自適應切換。不管是光纖還是以太網或者4G，線路插到哪個接口，它會自適應到哪一個口，即插即用。

　　潛龍時空服務器還引入了Multipath TCP虛擬鏈路冗余技術。是潛龍時空服務器在跟千尋云平臺通信時可能會存在多條的鏈路，如果一個最優路徑出現了故障，Multipath TCP技術會將傳輸路徑無縫的切換到另外一條路徑去，保證觀測數據能夠不間斷的完整的傳輸到千尋云平臺，同時也保證了基站數據回傳到云平臺的低延時。

　　優勢六：基站加密

　　千尋位置首次把密碼技術應用到地理信息的基準站場景，并在多個站點進行試點。

　　加密有兩層含義，首先是對數據本身進行加密，這意味著即使強行拷貝了潛龍時空服務器的數據也無法解析數據；其次，對數據傳輸通道（包括有線和無線傳輸鏈路）也進行加密。

　　潛龍時空服務器的傳輸加密機制和數據加密機制確保了觀測數據的保密性和安全性要求，實現了安全存儲，安全傳輸。

　　優勢七：集群管控

　　潛龍時空服務器是基于PXI標準的插卡式系統，所有插卡或者單元都可以實現遠程控制和狀態查詢。如對某一塊高精度板卡OTA升級，不會影響其它板卡的數據播發；對服務器所有單元進行OTA升級，無需重啟系統；對一片區域的多個潛龍服務器進行批量OTA升級，也可以實現快速而有效。千尋位置對潛龍服務器集群管控的能力大大提高了國家北斗地基增強系統的運管能力。

　　優勢八：L-band播發監測

　　L-band是千尋位置星基播發的一條鏈路，千尋位置運用的國家北斗地基增強網傳回的觀測數據中，也可以包含L-band觀測數據。潛龍服務器可以扮演用戶終端的角色，7?24小時不間斷的監測星基服務，分析不同區域用戶接收L-band數據的質量和穩定性，協同星基算法提升千尋位置LSSR服務的性能，結合千尋位置NSSR服務給用戶提供更好的星地一體服務。

　　結語

　　在國家北斗地基增強系統全國一張網的運營中，千尋位置持續開展技術創新，這些創新成果最終沉淀下來，體現在產品更穩定、更好用的性能上。業內人士戲言：“如果CORS服務也有段位，千尋位置FindCM就是王者。”