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06-17
“接收机找不到卫星，又变砖了！”北斗地面增强站运维官工程师梦宇（花名）给技术团队打电话，“现在备份机远远不够，故障率这么高，需要增加备份机”机器。
”这种反馈已经多次给出，但技术工程师和纳维也很头疼。
2007年以来，随着北斗地面增强站的网络规模越来越大，对接收机等设备的性能提出了越来越高的要求。
截至年底，全国共建成3个北斗地面增强站。
纳维对记者表示，传统卫星导航增强基站接收器接收到的卫星定位信号经常会丢失数据和频点，偶尔还会下降。
“可靠性、稳定性、数据质量都远远达不到我们的要求，也无法满足与互联网等新技术融合的需求。
”北斗地面增强站是保障时空服务网络精准的关键。
就像4G、5G信号一样，精准时空服务网络需要持续稳定的外部输出，但要求比通信信号更加严格。
精准时空服务包括厘米级定位、毫米级感知、纳秒级授时等。
它们是万物智能时代的基础设施。
千寻定位是北斗地面增强站“全国一网”的建设者和运营商，是目前全球最大的精准时空服务提供商。
11月13日，经过两年研发，千寻位置新一代时空服务器正式发布，内部代号“千龙”。
千寻计划今年上半年完成全国所有北斗地面增强站服务器的更换工作。
但在当时，这是一个让很多业内人士都认为“难以置信”的大工程。
北斗“一网通”的开始 北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统。
也是继GPS、GLONASS之后全球第三个成熟的卫星导航系统。
工程师在新疆哈密维护着北斗地面增强站。
北斗是一个系统，而不仅仅是卫星。
真可谓“天上有北斗，地上有千寻”。
天空中，有北斗导航卫星。
目前，已成功发射49个。
地面上有北斗地面增强系统。
所谓地基增强是指通过地面基站提供差分改正信号，从而提高卫星导航的精度。
截至今年10月，一批北斗地面增强站已建成运行，形成北斗“全国一网”。
北斗地基增强系统“全国一网”建设于2018年启动，但如此大规模的网站建设在国际上是史无前例的。
在传统测绘领域，为了满足特定区域或领域的高精度定位需求，将建设约百个卫星导航增强基站。
然而，由于数千个基站连续协作运行，还没有人做到过这一点。
在与传统领域的主要供应商沟通后，千寻定位仍然希望利用过去两三十年在传统领域积累的技术基础，向他们采购传统的卫星导航增强基站设备，并不断探索和修正。
建成“全国一网”。
两年时间迭代了80多个版本，修复了剩余错误。
年复一年，千寻定位帮助这些传统设备大大降低了故障率，提高了可用率。
然而，随着时间的推移，当系统变得越来越大，时空服务的应用越来越广泛时，如果仍然使用这些传统的卫星导航增强基站设备继续维护和管理，就会遇到各种挑战。
跟不上企业发展的步伐。
过去，测绘是精准时空服务的主要甚至唯一的应用场景。
但现在和未来，精准时空服务的对象是自动驾驶汽车、无人机下田、巡检电网。
他们要求7×24小时连续服务，不能有秒间断，要求服务覆盖区域内精度统一，要求服务可用性等指标大于99.95%。
近两年，北斗系统升级步伐加快。
随着北斗三号全球组网的启动以及第一、二号卫星的发射，地面段的地基增强系统也应全面支持北斗三号新信号。
但这些传统厂商设备研发周期长，对新信号的响应和升级能力不足。
各种情况下，直接将传统厂家的基站接收机组装成卫星地基增强站的方案远远不能满足千寻位置的快速服务能力。
年末，千寻位置CEO陈金培决定启动“千龙”项目，自主研发地面增强站设备，集成卫星接收机、光纤终端、防火墙、备用电源等设备，满足大型规模化时空服务需求，结合全新技术提出“时空服务器”概念。
很多人认为“乾隆”工程是一项“吃力不讨好”的任务。
这是一个非常传统的领域，已经积累了近20年的技术和经验。
此前，千寻定位帮助传统基站设备的可靠性从95%提升到99%，但可靠性从99%提升到99.9%，甚至99.99%，研发难度很大。
纳维表示：“从0到1其实很容易，但从1爬回来是一个非常困难的过程。
”但陈金培却没有丝毫犹豫。
由于技术模式的创新，千寻面临着许多国际上没有成功案例可供参考的技术难题。
在陈金培看来，虽然有阿里巴巴和中国兵器两大股东，但千寻的所有核心技术能力都是自己开发的。
四十、五十人的技术力量加入了这个团队。
领导开发团队的蒋志曾在加拿大高精度GNSS厂商NovAtel领导高精度板卡从OEM4到OEM7的研发，并荣获加拿大国家科技进步奖和阿尔伯塔省技术创新奖。
千寻位置还与清华大学电子工程系达成合作，共同开展卫星导航信号处理技术的研发，使服务器能够更快地覆盖所有新系统信号和新可用卫星。
研发团队决定放弃传统架构，采用互联网思维来打造服务器。
将传统基站系统中的各种设备集成为模块化设计，使产品能够快速迭代；几乎每个地方都考虑了冗余备份，包括卫星跟踪、光电通信、内部数据等，有效防止基站宕机。
同时，还增加了传统基站设备所不具备的云集成协作、数据应用等功能。
经过近一半地基增强站设备的更换和调试，2016年11月，内部代号“潜龙”的新一代时空服务器正式发布。
左：传统卫星导航增强型基站设备。
右：“潜龙”时空服务器。
千寻定位提供的信息显示，“千龙号”时空服务器基站可用率优于99.9%，链路可靠性优于99.9%，平均无故障运行时间超过30万小时（计算），与传统基站抗干扰能力低、供电不连续、单点故障频繁等问题将不再出现。
同时，“潜龙”时空服务器全部国产化，核心技术、算法等全部自主可控。
此外，千寻位置还宣布，除了满足自身需求外，千寻位置还计划向有一定自组网络和自助服务需求的战略行业客户开放“千龙”时空服务器，帮助电网和铁路。
打造专有时空云平台，保障数据安全。
正如云计算领域的“专有云”一样，行业龙头和大型集团公司对时空服务也有专业化、一体化的需求。
“潜龙”时空服务器的发布，使国家重要信息基础设施能力得到快速升级，也让更多战略行业客户有机会使用精准时空能力。
从算法到硬件，千寻位置又赢了一场“攻坚战”，实现了自主研发。
“我们在传统卫星导航领域走了一条别人没有走过的路，将互联网技术与卫星定位技术相结合。
既然没人能做到，那我们就自己来做，”纳维说。
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