彭道剛,唐宇培

(61365部隊,天津 300140)

全國連續(xù)運行參考站網(wǎng)安全性分析

彭道剛,唐宇培

(61365部隊,天津 300140)

本文針對國內目前的連續(xù)運行參考站建設與應用情況,從各觀測站的數(shù)據(jù)通信與生產(chǎn)應用角度,分析了國家連續(xù)運行參考站網(wǎng)的安全態(tài)勢與未來發(fā)展需求,對國內站的建設、維護與應用提出了相應的建議與方法。

連續(xù)運行參考站;安全性分析;GNSS數(shù)據(jù)應用

0 引言

連續(xù)運行參考站系統(tǒng)(continuous opration refrence system,CORS)是由若干個固定的、連續(xù)運行的全球定位系統(tǒng)(global positioning system, GPS)參考站,利用現(xiàn)代計算機、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)(LAN/WAN)技術組成的網(wǎng)絡,實時地向不同類型、不同需求、不同層次的用戶自動地提供經(jīng)過檢驗的不同類型的GPS觀測值(載波相位,偽距),各種改正數(shù)、狀態(tài)信息,以及其他有關GPS服務項目的系統(tǒng)[1]。

CORS技術近十年間發(fā)展迅速,2005年前全國僅建設了73個CORS站,據(jù)不完全統(tǒng)計,2010年增加到2 000多個,2014年迅速增加到近6 000 個[1]。目前CORS站建設正在向高速鐵路、民航、公路、大壩和港口等經(jīng)濟基礎設施行業(yè)快速擴張,用于實時監(jiān)測鐵路、公路和港口的形變與沉降,交通調度與管理。由于CORS站建設沒有統(tǒng)一標準,建設技術門檻低、投資少、用途廣,不需要申報,各部門、各行業(yè)根據(jù)自己需要進行建設,造成重復投資、資源浪費,管理混亂,存在國家地理信息安全隱患。

針對上述存在的問題,本文提出應建立統(tǒng)一的國家衛(wèi)星導航定位CORS站系統(tǒng),系統(tǒng)清理重復建設的測站,提高具有我國具有自主知識產(chǎn)權的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BeiDou navigation satellite system,BDS)模式的CORS站比例,促進BDS的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

1 CORS站分布情況

全國CORS站呈現(xiàn)東部密、西部稀、南部多、北部少,發(fā)達地區(qū)多、經(jīng)濟落后地區(qū)少的特點。在東部經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),CORS站點整體分布均勻、密度很高(廣東120個、江蘇98個),基本上實現(xiàn)每個縣城建設一個以上CORS站,CORS站之間的平均間距在為30 km,個別地級市、甚至縣級市建有了本級的CORS站系統(tǒng),如淄博、紹興、大連等。位于南北地震帶區(qū)域的甘肅、四川、云南等省市,由于地震、滑坡等災害頻發(fā),國家和省級政府重視CORS站建設,經(jīng)費投入相對充足[2], 其CORS站點密度較其他省市高(云南170個、甘肅121個、重慶53個)。西部經(jīng)濟欠發(fā)達省份,如西藏、新疆、貴州、青海等省區(qū),已建成運行的CORS站密度較低(西藏25個、新疆78個、貴州3 個)。許多站點在國防和國家重要設施附近,造成這種情況主要原因:一是多數(shù)CORS站建設時,未考慮周邊國防和經(jīng)濟基礎設施情況;二是機場、鐵路等行業(yè)需要就近建設;三是國防建設和經(jīng)濟發(fā)展需要[3]。

2 CORS站通信情況

CORS站的數(shù)據(jù)傳輸包括測量數(shù)據(jù)匯集和差分信息播發(fā),數(shù)據(jù)匯集采用無線和有線兩種方式,差分信息播發(fā)使用無線網(wǎng)絡。CORS站測量數(shù)據(jù)匯集方法非常廣泛,涵蓋電信、移動、聯(lián)通、鐵通、廣電等互聯(lián)網(wǎng)運營商提供的同步數(shù)字體系(synchronous digital hierarchy,SDH)、虛擬專用網(wǎng)絡(virtual private network,VPN)、基于SDH的多業(yè)務傳送平臺(multi-service transfer platform, MSTP)、多協(xié)議標簽交換(multi-protocol label switching,MPLS)、非對稱數(shù)字用戶線(asymmetric digital subscriber line,ADSL,)、碼分多址(code division multiple access,CDMA)、3G、專線、衛(wèi)通等眾多通信技術手段[4]。全國CORS站中,僅有少數(shù)部門使用安全保密性能較高的專網(wǎng),如地震、氣象等部門,傳輸安全有保障[5]。而測量儀器公司或縣市建設運營的CORS站則采用安全性較低的互聯(lián)網(wǎng)傳輸。此外,專網(wǎng)匯集的個別CORS站,采用移動3G方式接入專網(wǎng)。CORS站數(shù)據(jù)傳輸方式多樣,各部門、地方市縣和企業(yè)管理的部分CORS站,以及采用特殊方式接入專網(wǎng)的行業(yè)CORS站,其數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩暂^低。

3 CORS站安全分析

一是CORS站位于重要國家戰(zhàn)略目標的周圍,可以通過互聯(lián)網(wǎng)獲取CORS站信息,從而確定國家戰(zhàn)略目標精確位置;二是CORS站體現(xiàn)全國的空間控制基準,國外敵對勢力可以利用在我國的國際GPS服務(international GPS service,IGS)站的數(shù)據(jù)交換機制,掌握我國坐標系統(tǒng)的準確數(shù)據(jù);三是差分信息通過廣播發(fā)布,敵對勢力利用便攜設備獲取實時精確坐標;四是大部分CORS站安裝國外公司生產(chǎn)的接收機,存在預留后門等技術風險[6-8]。

CORS技術已全面深入到基礎測繪、國土規(guī)劃、土地管理、工程建設、形變監(jiān)測、交通監(jiān)控、港口調度、公共安全、災害評估、精細農業(yè)、氣象服務等國計民生領域,為測繪、地震、氣象、國土、資源、礦產(chǎn)、交通、金融、商業(yè)、旅游、水利、林業(yè)、農業(yè)、環(huán)保、城市規(guī)劃等行業(yè)提供個性化服務。目前全國CORS技術全部利用GPS,只有極少數(shù)站同步接收GPS和BDS信號,試驗BDS的服務功能。因此CORS站對GPS的過度依賴,必然導致用戶對GPS模式的過度依賴,極大地促進了GPS產(chǎn)業(yè)擴張,同時抑制了BDS發(fā)展。一旦GPS關閉,將對國濟民生造成重大影響。

4 結束語

由以上分析可知,CORS站在獲取數(shù)據(jù)、發(fā)布信息時存在安全隱患,有關部門應建立CORS站建設統(tǒng)一標準,加強管理。

1)建立統(tǒng)一的國家衛(wèi)星導航定位CORS站系統(tǒng)。至今我國還沒有面向全國、為各行各業(yè)提供服務的國家級CORS站系統(tǒng),各地區(qū)各部門建設的CORS站主要以地區(qū)和行業(yè)為主,其測量數(shù)據(jù)和相關產(chǎn)品基本上在本地區(qū)、本行業(yè)、本部門內部交流使用,僅起到專業(yè)網(wǎng)和局部網(wǎng)的作用。因此,建議國務院及軍隊測繪主管部門會同國務院其他相關部門一起制訂基礎測繪、氣象預報、地震監(jiān)測、國土規(guī)劃等行業(yè)統(tǒng)一的技術規(guī)程,遴選、整頓全國的CORS站,統(tǒng)一規(guī)劃,構建國家衛(wèi)星導航定位CORS站系統(tǒng),并統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集標準和數(shù)據(jù)傳輸格式,完善資源共享機制,挖掘數(shù)據(jù)使用潛力,提高國家基礎設施投資效益。

2)依法清理現(xiàn)有CORS站系統(tǒng),減少重復投資。按照適當?shù)拿芏惹謇憩F(xiàn)有的CORS站,對于同一地區(qū)重復建設的CORS站,采取行政建議結合經(jīng)濟補償?shù)仁侄芜M行合并,進而減少運維經(jīng)費投入,發(fā)揮CORS站的整體經(jīng)濟效益。

3)提高BDS模式CORS站比例,促進其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。抓緊制定頒布BDS CORS站的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展綱要[9-10],培育BDS導航產(chǎn)品與服務市場,扶持BDS地基增加系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理技術和測量儀器研發(fā)。加大在建CORS站推廣使用BDS信號的力度,敦促現(xiàn)有具備接收能力的CORS站開通BDS信號接收功能,盡快提高BDS模式CORS站比例,確保國家地理信息安全,促進BDS產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

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The Analysis on National CORS Network Safety

PENG Daogang,TANG Yupei

(Troops 61365,Tianjin 300140,China)

Based on current construction and application of national CORS network,the analysis emphasizes on station safety and development demands of CORS network,including GNSS data communicating and processing.

CORS network;safety analysis;GNSS data application

P228

A

2095-4999(2015)-04-0104-02

2014-10-18

彭道剛(1969—),男,四川綿陽人,工程師,主要從事大地測量與衛(wèi)星導航定位等的研究。

彭道剛,唐宇培.全國連續(xù)運行參考站網(wǎng)安全性分析[J].導航定位學報,2015,3(4):104-105,113.PENG Daogang,TANG Yupei. The Analysis on National CORS Network Safety[J].Journal of Navigation and Positioning,2015,3(4):104-105,113.

10.16547/j.cnki.10-1096.20150420