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为什么千寻CORS更加优秀—浅析潜龙时空服务器8大优势

2021-08-05 热度:1032 ℃

  国家北斗地基增强系统“全国一张网”,行业俗称“千寻CORS”。

  与其它CORS相比,千寻CORS网络的优势是“几乎不掉线”,对于测量测绘用户而言,这能更好的保障作业进度,提高工作效率。

  其他CORS网络“掉链子”背后,是传统卫星导航增强基站接收机,接收到的卫星定位信号经常出现丢数据、丢频点和偶发性的宕机。

  而国家北斗地基增强系统“全国一张网”早在2020年将全部基准站服务器替换为千寻位置自主研发新一代时空服务器——潜龙时空服务器。

  在潜龙时空服务器正式“上岗”的这一年时间里,国家北斗地基增强系统“全国一张网”的整体数据可用率99.99%;工单效率提升50%;数据流量降低50%;数据存储空间节省80%;单站系统成本降低30%;设备故障率下降54%。

  这是如何做到的?

  原来潜龙时空服务器将传统基准站系统中各设备进行模块化设计集成,使得产品快速迭代,在几乎每个地方都做了冗余备份的考虑,有效防止基准站宕机。同时,还加入了云端一体化协同、数据应用等传统基站设备所不具备的的功能。

  区别于传统的基准站系统,潜龙时空服务器拥有8项独特优势。

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  2019年11月,千寻位置发布了代号为“潜龙”的新一代时空服务器,并在2020年内,完成了被业界俗称为“千寻CORS”——国家北斗地基增强系统全国一张网的升级。

  经过近一年的运营,国家北斗地基增强系统全国一张网的整体数据可用率提升至99.99%;工单效率提升50%;数据流量降低50%;数据存储空间节省80%;单站系统成本降低30%;设备故障率下降54%。潜龙时空服务器做到了核心技术的自主可控,将传统基准站系统中各设备进行模块化设计集成,使得产品快速迭代,在几乎每个地方都做了冗余备份的考虑,有效防止基准站宕机。同时,还加入了云端一体化协同、数据应用等传统基站设备所不具备的的功能。区别于传统的基准站系统,潜龙时空服务器拥有8项独特优势。

  优势一:支持全星座全频点

  目前可以预见的全球的GNSS星座总共有六大系统,主要包括:GPS,GLONASS(格罗纳斯)、BeiDou(北斗)、Galileo(伽利略)、QZSS(准天顶)以及IRNSS,潜龙时空服务器在硬件层面支持这六大系统规划的所有卫星信号。

  潜龙时空服务器在设计规划之初,就要求能够支持未来10年以上的新GNSS信号和新GNSS系统,不断增加的GNSS卫星会提升用户的定位性能。

  对于差分服务,潜龙时空服务器支持的卫星系统和频点越多,千寻位置提供的高精度定位服务中可用的卫星就越多,对用户而言,体验到的定位服务就越好,在复杂场景下的优势也会越明显。比如在半边遮挡的环境下,以前可用卫星少,遮挡半边天就只剩下几颗可用卫星了,用户的定位终端很难进入RTK固定解,定位精度提无法保障。潜龙服务器可以播发40颗以上可用星的差分数据,即使遮挡半边天还有很多颗星可用来做RTK解算,大大提高了测量设备的固定率。

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  优势二:抗干扰抗多径

  潜龙时空服务器中使用的自主研发的高精度板卡,实现了GNSS全频点的抗干扰和抗多径。

  千寻位置自主研发的高精度板卡所有核心技术自主可控,可以更深层次的分析和发现观测数据问题。自研高精度板卡实现了干扰检测、干扰抑制和多径抑制,有了抗干扰和抗多径能力,潜龙服务器即使处于电磁环境恶劣、地理场景复杂的环境也能保证高质量的原始观测数据输出,千寻位置自主研发的高精度板卡目前已经开始大批量上站应用。

  优势三:边缘计算

  我们发现即使是市面上主流的、性能出众的高精度板卡,仍然会有一些问题,比如历元重复、载波和伪距观测值偏差较大、输出时间不稳定等等。另外,潜龙服务器兼容了很多厂家的高精度板卡,不同厂家的高精度板卡输出协议往往不一致,所以要对多份原始观测数据进行处理。

  所谓边缘计算,就是在终端侧进行计算或者数据处理,把上面说所的问题都解决掉,再把统一的、标准的数据传输到千寻云平台。那边缘计算做了哪些处理呢?首先是做了数据融合,把很多种原始观测数据按时间刻度收集起来,然后进行数据对齐,然后删除和标识一些问题数据,最后将数据统一格式输出。这些处理大大降低云端的计算压力,国家北斗地基增强系统全国一张网的日常运转涉及到大量的高精度板卡,潜龙时空服务器在终端侧将数据处理好之后在传输到云端,为云端算法降低了负担,大大提升了云端的效率。所以,边缘计算是潜龙时空服务器的一大优势。

  优势四:流量优化

  从2018年到2020年千寻位置的差分数据服务从3星座系统升级到了5星座系统,支持的频点数量也从原来的的8频点增加到16个以上频点(以后还会支持更多频的信号),同时观测卫星数量也增加了25%以上,达到了50多颗。

  这些升级带来了新问题:传输数据量成倍增加,传输带宽也要增加,随之而来的是成本增加和运维难度加大。

  这个问题怎么解决呢?潜龙时空服务器对各个传输通道上的数据流量进行了优化,不管是存储的数据还是上传的数据,潜龙时空服务器会以统一的格式和标准的协议对数据进行压缩和分流。流量优化之后,传输通道上的数据量降低了50%,网络传输带宽也相应减小,运维难度和成本降低,整个链路的的稳定性也有了极大的改善。所以流量优化也就成了潜龙时空服务器的一个核心优势。

  优势五:通信能力强大

  基站最核心的功能是接收数据和回传数据,传统的地基增强站,如果是通过光纤传输,则需要有光纤收发器;如果通过以太网传输,则需要有交换机、防火墙等设备;如果通过无线传输,则需要4G路由器、交换机和防火墙等设备。这些设备通常是专用的独立设备,由于设备多、体积大、功耗大,而且都是串联设备,故障点多,也无法远程控制,很不好管理。这也是传统基站系统面临一大痛点。

  潜龙时空服务器通过一个专用的通信插卡解决了以上的问题。它支持光纤插口、千百兆以太网的插口,还有兼容4G和5G无线的接口。通信插卡将所有通信接口的物理层打通,做到自适应切换。不管是光纤还是以太网或者4G,线路插到哪个接口,它会自适应到哪一个口,即插即用。

  潜龙时空服务器还引入了Multipath TCP虚拟链路冗余技术。是潜龙时空服务器在跟千寻云平台通信时可能会存在多条的链路,如果一个最优路径出现了故障,Multipath TCP技术会将传输路径无缝的切换到另外一条路径去,保证观测数据能够不间断的完整的传输到千寻云平台,同时也保证了基站数据回传到云平台的低延时。

  优势六:基站加密

  千寻位置首次把密码技术应用到地理信息的基准站场景,并在多个站点进行试点。

  加密有两层含义,首先是对数据本身进行加密,这意味着即使强行拷贝了潜龙时空服务器的数据也无法解析数据;其次,对数据传输通道(包括有线和无线传输链路)也进行加密。

  潜龙时空服务器的传输加密机制和数据加密机制确保了观测数据的保密性和安全性要求,实现了安全存储,安全传输。

  优势七:集群管控

  潜龙时空服务器是基于PXI标准的插卡式系统,所有插卡或者单元都可以实现远程控制和状态查询。如对某一块高精度板卡OTA升级,不会影响其它板卡的数据播发;对服务器所有单元进行OTA升级,无需重启系统;对一片区域的多个潜龙服务器进行批量OTA升级,也可以实现快速而有效。千寻位置对潜龙服务器集群管控的能力大大提高了国家北斗地基增强系统的运管能力。

  

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  优势八:L-band播发监测

  L-band是千寻位置星基播发的一条链路,千寻位置运用的国家北斗地基增强网传回的观测数据中,也可以包含L-band观测数据。潜龙服务器可以扮演用户终端的角色,7☓24小时不间断的监测星基服务,分析不同区域用户接收L-band数据的质量和稳定性,协同星基算法提升千寻位置LSSR服务的性能,结合千寻位置NSSR服务给用户提供更好的星地一体服务。

  结语

  在国家北斗地基增强系统全国一张网的运营中,千寻位置持续开展技术创新,这些创新成果最终沉淀下来,体现在产品更稳定、更好用的性能上。业内人士戏言:“如果CORS服务也有段位,千寻位置FindCM就是王者。”


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