+景貴飛（北京航空航天大學(xué)前沿科學(xué)技術(shù)研究院）

導(dǎo)航與位置服務(wù)是科技發(fā)展“十二五”專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃推出的概念[1]，目前在我國(guó)已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)可接受的科研方向。導(dǎo)航與位置服務(wù)是指基于導(dǎo)航定位、移動(dòng)通信、數(shù)字地圖等技術(shù)，建立人、事、物、地在統(tǒng)一時(shí)空基準(zhǔn)下的位置與時(shí)間標(biāo)簽及其關(guān)聯(lián)，為政府、企業(yè)、行業(yè)及公眾用戶提供隨時(shí)獲知所關(guān)注目標(biāo)的位置及位置關(guān)聯(lián)信息的服務(wù)?，F(xiàn)在回顧“十二五”科技發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃提出的目標(biāo)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)，精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)和推動(dòng)了國(guó)內(nèi)導(dǎo)航與位置服務(wù)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，眾多信息通信（ICT）企業(yè)進(jìn)入衛(wèi)星導(dǎo)航行業(yè)，極大地促進(jìn)了技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步及規(guī)模的擴(kuò)張。2020年，北斗三號(hào)系統(tǒng)將完成全球星座建設(shè)，并將開(kāi)始向全球用戶提供服務(wù)[2][3]，這為中國(guó)參與全球?qū)Ш脚c位置服務(wù)提供了良好的機(jī)遇，要實(shí)現(xiàn)北斗信號(hào)引領(lǐng)的全球?qū)Ш脚c位置服務(wù)還需要做很多艱苦的工作。

一、對(duì)我國(guó)導(dǎo)航與位置服務(wù)發(fā)展的認(rèn)識(shí)

產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)顯示導(dǎo)航與位置服務(wù)成為了一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)方向。百度、騰訊、阿里巴巴、美團(tuán)等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的強(qiáng)勢(shì)介入，推動(dòng)中國(guó)的位置服務(wù)市場(chǎng)按照互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展范式、企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)模式發(fā)展，因此在很大程度上快速增加了用戶數(shù)量、用戶黏度，每天的點(diǎn)擊服務(wù)數(shù)量成為國(guó)際上最大的市場(chǎng)，依據(jù)國(guó)際通用的點(diǎn)擊成本計(jì)算，也是規(guī)模最大的市場(chǎng)，其中興趣點(diǎn)數(shù)量、用戶量、數(shù)據(jù)加工能力等等在國(guó)際上具備競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，都成為拉動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用的一個(gè)重要方面，進(jìn)一步的大數(shù)據(jù)加工更成為增值服務(wù)的新方向，假期旅游熱點(diǎn)、物流、車(chē)流和人流分析等等成為互聯(lián)網(wǎng)上及時(shí)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品服務(wù)的重要組成[4][5]。行業(yè)應(yīng)用也在逐步深入推進(jìn)中[6][7][8]。北斗系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用成為我國(guó)最高層領(lǐng)導(dǎo)直接關(guān)心的重大科技工作[9]，應(yīng)用的規(guī)?；⑷蚍?wù)的落地、未來(lái)綜合時(shí)空體系的完善等等目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，不但為中國(guó)行業(yè)用戶提供了迫切和深入的要求，更對(duì)用戶應(yīng)用北斗系統(tǒng)發(fā)展自身的業(yè)務(wù)提供了強(qiáng)大的信心，在中國(guó)數(shù)字交通規(guī)劃、智能駕駛、民航、高鐵、水利、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等等行業(yè)都把支持北斗系統(tǒng)應(yīng)用納入到業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)踐中，這在衛(wèi)星導(dǎo)航不長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)間里是革命性的，是又一個(gè)里程碑式的推廣過(guò)程。如果說(shuō)過(guò)去衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用是處于輔助性、非業(yè)務(wù)支持承諾的狀態(tài)，那么現(xiàn)在所產(chǎn)生的是中流砥柱、支撐發(fā)展、承擔(dān)行業(yè)職能應(yīng)用的中堅(jiān)角色，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)必須要提供的是硬可靠服務(wù)，是支持行業(yè)執(zhí)法和承擔(dān)法律責(zé)任的服務(wù)，這種探索剛剛開(kāi)始，但這必將是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展的必由之路，只是北斗系統(tǒng)被要求的走的快了一點(diǎn)。

導(dǎo)航與位置服務(wù)在中國(guó)的快速發(fā)展和擴(kuò)張帶動(dòng)了技術(shù)的進(jìn)步[10]。

（1）協(xié)同精密定位技術(shù)在瞄準(zhǔn)大眾用戶高效、精準(zhǔn)、無(wú)縫、無(wú)盲區(qū)的定位需求，構(gòu)建面向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)億級(jí)用戶的位置云服務(wù)平臺(tái)上取得初步可喜成果，搭建完成GNSS實(shí)時(shí)高精度云處理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)輔助北斗/GNSS位置服務(wù)系統(tǒng)、多源定位數(shù)據(jù)協(xié)同處理系統(tǒng)，初步完成了協(xié)同精密定位服務(wù)平臺(tái)的集成，能夠?qū)崿F(xiàn)大眾智能手機(jī)室外定位精度1米、室內(nèi)定位精度3米的室內(nèi)外無(wú)縫定位，以及無(wú)人系統(tǒng)多源協(xié)同定位厘米級(jí)精度的服務(wù)能力[11][12]。

（2）全球位置信息疊加協(xié)議與位置服務(wù)網(wǎng)的研發(fā)上也取得初步的較好的進(jìn)展，梳理和實(shí)施了基于混合云的泛在位置感知與信息疊加協(xié)議、動(dòng)態(tài)多源時(shí)空信息本體構(gòu)建與位置網(wǎng)框架設(shè)計(jì)、全球一致的室內(nèi)外無(wú)縫剖分位置編碼與IPv6映射、位置感知的信息融合協(xié)同計(jì)算與服務(wù)、全球位置服務(wù)試驗(yàn)網(wǎng)構(gòu)建與應(yīng)用示范等研制[13]。

（3）全空間信息系統(tǒng)，創(chuàng)建以多粒度時(shí)空對(duì)象來(lái)描述現(xiàn)實(shí)世界（含人機(jī)物三元世界）的建模理論，解決多粒度時(shí)空對(duì)象描述、生成、管理、分析、可視化等一系列關(guān)鍵技術(shù)，研制全空間信息系統(tǒng)平臺(tái)，項(xiàng)目已設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了多粒度時(shí)空對(duì)象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)模型和交換格式，研制了多粒度時(shí)空對(duì)象建模工具、全空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件、時(shí)空對(duì)象訪問(wèn)引擎、全空間信息系統(tǒng)集成開(kāi)發(fā)框架等，開(kāi)發(fā)了全空間信息系統(tǒng)平臺(tái)原型[14][15]。

二、北斗全球服務(wù)帶來(lái)的新需求分析

從全球?qū)Ш脚c位置服務(wù)市場(chǎng)所扮演的角色來(lái)講，北斗系統(tǒng)還處于姍姍學(xué)步階段。北斗系統(tǒng)開(kāi)始全球服務(wù)帶來(lái)了全球用戶新的要求和期待。

1、多模系統(tǒng)提供的更高性能服務(wù)使市場(chǎng)充滿了期待，更多行業(yè)、公眾的應(yīng)用要求星座提供信號(hào)穩(wěn)定可靠。

中美俄歐四大全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在今年年底將實(shí)現(xiàn)共同提供服務(wù)，這在人類(lèi)衛(wèi)星導(dǎo)航史上是第一次，四大系統(tǒng)超過(guò)100顆衛(wèi)星對(duì)地球用戶提供信號(hào)，這極大刺激了制造商和用戶的信心，也意味著來(lái)自于星座的信號(hào)穩(wěn)定性更好、完好性和精度更加優(yōu)秀[16]，人們可以更放心地用這些來(lái)自天空的信號(hào)做自己的事情，北斗系統(tǒng)最近五年來(lái)在全球尤其是“一帶一路”上的推廣就驗(yàn)證了這一點(diǎn)。北斗系統(tǒng)在其中扮演好自己的角色、提供不輸于人的服務(wù)是必然的要求，而北斗產(chǎn)品制造商和服務(wù)商則更需要加強(qiáng)業(yè)務(wù)拓展工作，在產(chǎn)品生產(chǎn)落地、標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證許可、產(chǎn)品銷(xiāo)售代理、后續(xù)保障服務(wù)等方面加大力度，像今天的華為、海爾等企業(yè)一樣在全球具備生產(chǎn)、銷(xiāo)售、服務(wù)能力，保證北斗系統(tǒng)產(chǎn)品能夠與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)品相融合，共同為當(dāng)?shù)赜脩籼峁┓?wù)。今天北斗系統(tǒng)接收終端在芯片、主板、天線等方面都取得了巨大進(jìn)步，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了快速擴(kuò)張，但是適應(yīng)國(guó)際市場(chǎng)的產(chǎn)品形式還不多，如支持不同國(guó)家語(yǔ)言顯示的產(chǎn)品界面、符合不同國(guó)家使用習(xí)慣的功能和樣式、當(dāng)?shù)胤?wù)網(wǎng)點(diǎn)、當(dāng)?shù)亟逃嘤?xùn)機(jī)構(gòu)等等，這些都還是處女地，既是巨大的挑戰(zhàn)也是巨大的機(jī)遇。

2、導(dǎo)航與位置服務(wù)拓展的室內(nèi)外無(wú)縫覆蓋已經(jīng)成為基本需求。

中國(guó)在室內(nèi)外無(wú)縫覆蓋信號(hào)建設(shè)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)上的工作，極大促進(jìn)了行業(yè)和公眾對(duì)于高精度位置網(wǎng)的認(rèn)可，也極大地推動(dòng)了用戶對(duì)于室內(nèi)定位信號(hào)的需求[17]。中國(guó)通過(guò)國(guó)家科技計(jì)劃支持的多輪、多家承擔(dān)單位研發(fā)室內(nèi)定位系統(tǒng)，目前在全國(guó)各大交通樞紐、商業(yè)廣場(chǎng)等等布設(shè)室內(nèi)定位信號(hào)，所產(chǎn)生的服務(wù)能力、服務(wù)規(guī)模是國(guó)際領(lǐng)先的，這也進(jìn)一步對(duì)高精度（1米量級(jí)）室內(nèi)外無(wú)縫覆蓋的需求產(chǎn)生了良性互動(dòng)。用戶不再對(duì)與衛(wèi)星導(dǎo)航僅僅提供室外服務(wù)存在包容態(tài)度，已經(jīng)認(rèn)為提供無(wú)縫覆蓋服務(wù)是天經(jīng)地義的、必須的，這在一定程度上放大了應(yīng)用系統(tǒng)的增值開(kāi)發(fā)，進(jìn)一步拉動(dòng)了室內(nèi)定位信號(hào)布設(shè)需要。協(xié)同精密定位使得室內(nèi)外無(wú)縫得以順利融合實(shí)現(xiàn)，信號(hào)的延伸，既拉動(dòng)了系統(tǒng)建設(shè)，也帶動(dòng)了更多終端的生產(chǎn)和銷(xiāo)售，可穿戴設(shè)備、芯片一卡通等等單獨(dú)的產(chǎn)品以及與不同終端融合的產(chǎn)品開(kāi)始出現(xiàn)，同時(shí)也對(duì)室內(nèi)地圖和室內(nèi)GIS也提出了要求。室內(nèi)地圖和處理的GIS是更為復(fù)雜的問(wèn)題，因?yàn)槔碚撋蟻?lái)說(shuō)每一個(gè)室內(nèi)環(huán)境都可以有一個(gè)獨(dú)立的坐標(biāo)系統(tǒng)來(lái)表示自己的信息，因此在處理時(shí)也牽涉到眾多的數(shù)據(jù)同一化、多坐標(biāo)環(huán)境數(shù)據(jù)并發(fā)問(wèn)題，這時(shí)GIS不但要處理傳統(tǒng)的空間分析等問(wèn)題，還需要顧及云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等涉及的大并發(fā)問(wèn)題，目前這一點(diǎn)還是一個(gè)研究程度不深的難題。

3、全球全息地圖獲取與位置信息聚合才能夠面向全球信息服務(wù)。

全球用戶對(duì)于信息的需求，既是一個(gè)整體性問(wèn)題也是一個(gè)局域性問(wèn)題。整體性問(wèn)題是在于用戶的需求有時(shí)需要全球的信息進(jìn)行綜合分析，例如全球貿(mào)易趨勢(shì)分析、全球生態(tài)環(huán)境變化、全球市場(chǎng)價(jià)格和走向分析等等，局域性問(wèn)題是指用戶的需求在較多情況下是局域性的，例如某個(gè)城市生活的居民更多情況下對(duì)于本身生活城市的實(shí)時(shí)信息需求更加迫切和頻繁。導(dǎo)航與位置服務(wù)在全球范圍內(nèi)首先需要考慮全息位置地圖獲取是全球性的，位置信息的聚合是在互聯(lián)網(wǎng)整體范圍內(nèi)實(shí)施的，必須要對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)ZB級(jí)數(shù)據(jù)的聚合和疊加分析具備能力，其次對(duì)于局域性反應(yīng)需要通過(guò)某種局域性計(jì)算處理能力進(jìn)行應(yīng)對(duì)，這有些類(lèi)似于計(jì)算領(lǐng)域的云計(jì)算和邊緣計(jì)算（霧計(jì)算）的概念，必須要具備這種能力才能夠在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)趨勢(shì)下實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航與位置服務(wù)的發(fā)展，不可能拋開(kāi)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展單獨(dú)再制造一個(gè)服務(wù)方向。面向這種需求和趨勢(shì)，研制全球位置框架與編碼系統(tǒng)成為一種可能的實(shí)現(xiàn)渠道，通過(guò)國(guó)際合作的全球位置框架共識(shí)、在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下形成支持http、html等協(xié)議的位置信息共識(shí)，這種共識(shí)第一代可以以四大星座系統(tǒng)互操作協(xié)議為基礎(chǔ)進(jìn)行編制，是現(xiàn)有星座服務(wù)能力基礎(chǔ)上的信息獲取和聚合，為互聯(lián)網(wǎng)ZB級(jí)數(shù)據(jù)在位置技術(shù)上的整合加工提供支撐。

4、為全球用戶提供導(dǎo)航和位置服務(wù)需要新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，高精度位置網(wǎng)在全球的實(shí)現(xiàn)需要新的擴(kuò)展。

“中國(guó)高精度位置網(wǎng)及其在交通領(lǐng)域的重大應(yīng)用”獲得了2018年度國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，構(gòu)建了穩(wěn)健、可信的中國(guó)高精度位置服務(wù)系統(tǒng)，研制了高性能、低成本的北斗核心芯片和系列裝備，開(kāi)拓了北斗精準(zhǔn)定位在公路、水路、設(shè)施建設(shè)和大眾出行等方面的規(guī)?；?，為數(shù)字交通、交通強(qiáng)國(guó)等等戰(zhàn)略規(guī)劃中北斗系統(tǒng)應(yīng)用方向的提出和實(shí)施提供了重要支撐，也為進(jìn)一步拓展北斗系統(tǒng)行業(yè)業(yè)務(wù)深化應(yīng)用提供了信心和技術(shù)保障。面向全球高精度位置網(wǎng)建設(shè)和服務(wù)，需要考慮新的用戶和技術(shù)條件，構(gòu)建新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)[18][19]。首先世界不同國(guó)家之間基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建和信號(hào)落地有不同的政策，必須要保證每個(gè)國(guó)家對(duì)于落地信號(hào)的可控、安全等等因素，同時(shí)也關(guān)系到在信號(hào)應(yīng)用中的各國(guó)自身標(biāo)準(zhǔn)和管理政策問(wèn)題，因此需要在整體全球高精度位置網(wǎng)的框架下照顧到每個(gè)國(guó)家像類(lèi)似的獨(dú)立高精度位置網(wǎng)，這種架構(gòu)類(lèi)似云計(jì)算和霧計(jì)算的關(guān)系，是一個(gè)全球到局域的分形結(jié)構(gòu)，涉及這種模式是全球應(yīng)用落地的必然要求，也是推動(dòng)每個(gè)國(guó)家本地化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的首要條件，不解決這個(gè)問(wèn)題，規(guī)模化的本地應(yīng)用很難開(kāi)展起來(lái)。

5、從全球今后導(dǎo)航與位置服務(wù)發(fā)展目標(biāo)來(lái)看，全空間信息系統(tǒng)成為重大需求。

全空間信息系統(tǒng)（Pan-Spatial Information System,PSIS）是一套依據(jù)地球科學(xué)理論真實(shí)客觀數(shù)字化現(xiàn)實(shí)世界并支持未來(lái)決策的智能系統(tǒng)，通過(guò)傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取從微觀到宏觀的動(dòng)態(tài)復(fù)雜世界的時(shí)空實(shí)體信息，深度融合計(jì)算和通信能力，形成多元空間的統(tǒng)一表達(dá)和大數(shù)據(jù)的空間化重構(gòu)，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)空間的數(shù)據(jù)與模型的雙重驅(qū)動(dòng)來(lái)可靠實(shí)時(shí)安全地支持智能化時(shí)空決策，實(shí)現(xiàn)與物理世界進(jìn)程的完美協(xié)作。其理論基礎(chǔ)是多粒度時(shí)空對(duì)象數(shù)據(jù)模型。未來(lái)全球構(gòu)建位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)的形態(tài)必將是信息互聯(lián)互通、服務(wù)彼此融合，通過(guò)利益核算方式形成全球網(wǎng)絡(luò)上的位置信息綜合加工，因此全空間信息系統(tǒng)作為推動(dòng)基于位置的數(shù)字鏡像（Digital Twin）體系的核心手段，成為今后業(yè)態(tài)發(fā)展的未來(lái)結(jié)果。全空間信息系統(tǒng)認(rèn)為與時(shí)空相關(guān)的導(dǎo)航與位置服務(wù)集聚數(shù)據(jù)描述至少包括時(shí)空參照、空間位置、空間形態(tài)、組成結(jié)構(gòu)、關(guān)聯(lián)關(guān)系、認(rèn)知能力、行為能力、屬性特征等八個(gè)方面，由此推動(dòng)數(shù)據(jù)的相互融合能力，形成全球化的、類(lèi)似今天我國(guó)位置服務(wù)企業(yè)數(shù)據(jù)管理和生產(chǎn)模式，適應(yīng)每天超過(guò)n個(gè)千億次服務(wù)請(qǐng)求。全空間信息系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)發(fā)展的一次新飛躍，是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代人類(lèi)用數(shù)字化方式來(lái)支持自己生活的集大成解決方案，是地球村和網(wǎng)絡(luò)空間治理的必要基礎(chǔ)。

當(dāng)然，北斗全球服務(wù)帶來(lái)的需求是全方位的，從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)還有知識(shí)產(chǎn)權(quán)、技術(shù)轉(zhuǎn)移、許可認(rèn)證等等方面，這些將隨著以北斗系統(tǒng)為基礎(chǔ)的全球?qū)Ш脚c位置服務(wù)的發(fā)展，不斷顯示出重要性。

三、全球?qū)Ш脚c位置服務(wù)對(duì)技術(shù)創(chuàng)新方向的分析

在萬(wàn)物互聯(lián)逐漸成為現(xiàn)實(shí)的時(shí)代，參與全球?qū)Ш脚c位置服務(wù)對(duì)于基于北斗系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，也是現(xiàn)實(shí)的具有迫切需求的拉動(dòng)力，將更加大跨度地推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步。目前來(lái)看，以下五個(gè)方面將是發(fā)展的核心方向：

1、系統(tǒng)服務(wù)檢測(cè)與備份提升導(dǎo)航信號(hào)硬可靠性能。

雖然伽利略系統(tǒng)在2019年出現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間的系統(tǒng)故障[20]，但不可否認(rèn)當(dāng)前的星座系統(tǒng)通過(guò)相互之間的互操作已經(jīng)具備了良好的完好性，四大衛(wèi)星星座通過(guò)合作能夠保證播發(fā)信號(hào)幾乎具備100%的高可用度，但是要實(shí)現(xiàn)用戶要求的硬可靠性能目標(biāo)，還需要對(duì)于終端性能進(jìn)行時(shí)時(shí)刻刻的檢測(cè)，以保證從系統(tǒng)播發(fā)到用戶應(yīng)用具有同樣的完好性、可用性和精度，這就需要建立系統(tǒng)的服務(wù)檢測(cè)能力，以便對(duì)于用戶端的失誤隨時(shí)做出反應(yīng)，給予提醒或者做出替代性服務(wù)。相比提醒式的預(yù)警而言，替代性往往是用戶更加需要的，因?yàn)橛脩粼谑褂脤?dǎo)航過(guò)程中，提醒和預(yù)警能夠使他意識(shí)到問(wèn)題即將發(fā)生，但是并不能夠解決他繼續(xù)使用的要求，因此替代性的導(dǎo)航能力是目前硬可靠研究的又一個(gè)重要方向。彈性PNT、慣性導(dǎo)航耦合、全源導(dǎo)航導(dǎo)航等等概念都是這方面的努力，目前看來(lái)5G[21]、低軌衛(wèi)星星座[22][23]可能是比較有發(fā)展?jié)摿Φ氖袌?chǎng)應(yīng)用的解決方案。它們分別部署了大量的地面基站或者天上衛(wèi)星，具備很高的冗余度，而且其播發(fā)頻點(diǎn)、播發(fā)方式與衛(wèi)星導(dǎo)航的各類(lèi)服務(wù)都具備差異性，具備實(shí)現(xiàn)服務(wù)檢測(cè)和備份的能力。

2、信號(hào)綜合網(wǎng)管推動(dòng)室內(nèi)外無(wú)縫覆蓋。

從中美對(duì)于綜合時(shí)空體系的研究現(xiàn)狀可以看出，目前室內(nèi)室外環(huán)境的1米級(jí)高精度定位導(dǎo)航的硬可靠實(shí)現(xiàn)還是有很大的距離的。目前各國(guó)科學(xué)家的研究重點(diǎn)大多集中在終端集成上，希望通過(guò)終端集成能夠適應(yīng)各類(lèi)信號(hào)源的服務(wù)。這是非常重要的。但應(yīng)當(dāng)看到，云平臺(tái)控制、霧定位雖然在定義中被提及，但是其重視程度與終端集成相比還有很大的差距，云平臺(tái)架構(gòu)、功能、運(yùn)行、維護(hù)等等內(nèi)涵如何還未得到闡述和深入研究實(shí)踐。信號(hào)源的調(diào)控和面向終端用戶的服務(wù)需要網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。室外環(huán)境有衛(wèi)星導(dǎo)航和慣導(dǎo)作為比較一致的信號(hào)供應(yīng)，但是室內(nèi)環(huán)境由于每一個(gè)小型區(qū)域例如一個(gè)房間、一座大樓、一個(gè)機(jī)構(gòu)等等都可能是一個(gè)獨(dú)立的室內(nèi)定位信號(hào)系統(tǒng)，具備自己的坐標(biāo)系，因此管理信號(hào)源對(duì)于網(wǎng)管系統(tǒng)有極高的要求。終端用戶是在不同的信號(hào)源之間運(yùn)動(dòng)穿越的，需要網(wǎng)管系統(tǒng)對(duì)于信號(hào)和終端之間的適配切換及時(shí)作出反應(yīng)，在一定請(qǐng)求頻率、動(dòng)態(tài)、用戶數(shù)情況下，保證每個(gè)用戶都得到良好服務(wù)。同時(shí)，網(wǎng)管系統(tǒng)還需要對(duì)于信號(hào)到終端的整體流程的服務(wù)質(zhì)量、故障診斷進(jìn)行隨時(shí)的檢測(cè)，對(duì)各類(lèi)事故作出及時(shí)應(yīng)對(duì)。綜合時(shí)空體系的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)必須要支持管理業(yè)務(wù)等功能的實(shí)現(xiàn)，滿足對(duì)被管理網(wǎng)絡(luò)的操作、維護(hù)和管理的需要。綜合時(shí)空體系的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涉及定位導(dǎo)航授時(shí)的方方面面，從業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，從時(shí)空工程、系統(tǒng)安裝到運(yùn)行維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)組織，從業(yè)務(wù)控制和質(zhì)量保證到運(yùn)行企業(yè)的事務(wù)管理等等。業(yè)務(wù)范圍至少包括綜合時(shí)空體系日常業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理業(yè)務(wù)、綜合時(shí)空體系的檢測(cè)、測(cè)試和故障處理等網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理業(yè)務(wù)、綜合時(shí)空體系網(wǎng)路控制和異常業(yè)務(wù)處理等網(wǎng)絡(luò)控制業(yè)務(wù)，甚至應(yīng)該包括未來(lái)的收費(fèi)賬戶管理。

3、全息位置信息聚集技術(shù)。

首先需要依托導(dǎo)航系統(tǒng)提供的全球一致性的位置和時(shí)間參量，制作、管理與IPv6相融合的社會(huì)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，具備定位、授時(shí)、互聯(lián)網(wǎng)連接的全球化個(gè)體標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，通過(guò)標(biāo)識(shí)附加使社會(huì)傳感網(wǎng)具備基于時(shí)空要素的信息獲取能力，為真實(shí)客觀數(shù)字化現(xiàn)實(shí)世界、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行全息位置地圖入庫(kù)整理提供良好數(shù)據(jù)源；其次是發(fā)展全球位置框架協(xié)調(diào)棧，使各國(guó)、各用戶、各業(yè)主的不同數(shù)據(jù)能夠協(xié)調(diào)產(chǎn)生一個(gè)統(tǒng)一共識(shí)時(shí)空的綜合坐標(biāo)體系，以便對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)時(shí)空關(guān)聯(lián)、對(duì)任意區(qū)域參量的空間分布進(jìn)行映射表達(dá)和測(cè)度。最后達(dá)到構(gòu)建具備全球統(tǒng)一管理、交互能力的全息位置地圖的能力，支持任意網(wǎng)站依據(jù)自身的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，在空間映射技術(shù)支持下形成專(zhuān)題化全息位置地圖，并提供空間信息服務(wù)。上述三個(gè)方面是一個(gè)位置服務(wù)的流程環(huán)節(jié)，在這個(gè)環(huán)節(jié)里，必須要解決數(shù)據(jù)的權(quán)益、安全、隱私等問(wèn)題，在目前技術(shù)條件下，可能還需要引入?yún)^(qū)塊鏈和通證技術(shù)來(lái)支持全球位置信息疊加協(xié)議。這些技術(shù)需要研發(fā)、更需要不同國(guó)際用戶之間的協(xié)調(diào)。

4、用戶服務(wù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

在全球范圍內(nèi)推動(dòng)高精度導(dǎo)航與位置服務(wù)，用戶可能是幾百億個(gè)網(wǎng)頁(yè)地址，也可能是幾千億個(gè)物聯(lián)網(wǎng)終端，也可能是某一個(gè)組織的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，因此應(yīng)用場(chǎng)景可以定義在整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的基于位置的服務(wù)系統(tǒng)，其良好性能考核至少是，要在一定的時(shí)間約束（如毫秒級(jí)）條件下，針對(duì)不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)下的用戶提供按需的決策知識(shí)服務(wù)。相比較今天中國(guó)的位置服務(wù)能力和服務(wù)企業(yè)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)框架，全球用戶服務(wù)網(wǎng)絡(luò)框架在計(jì)算能力上需要考慮如何調(diào)用EB級(jí)算力，如同比特幣挖礦一樣；傳輸能力上還需要考慮如何利用好全網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的短時(shí)延和大并發(fā)；數(shù)據(jù)上需要考慮如何組織和調(diào)用好ZB級(jí)的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)全息位置地圖及其加工；服務(wù)上需要考慮不同的數(shù)據(jù)之間的同化、挖掘和處理，實(shí)現(xiàn)按需服務(wù)；服務(wù)模式上需要考慮如何滿足全球用戶在不同地域、不同文化、不同方式的應(yīng)用需求下調(diào)控運(yùn)行。以往我們?cè)诜治鯥CT行業(yè)全球服務(wù)時(shí)，經(jīng)常以某個(gè)大型跨國(guó)公司的計(jì)算能力、數(shù)據(jù)流量來(lái)進(jìn)行剖析，今天導(dǎo)航與位置服務(wù)也到達(dá)了這個(gè)時(shí)候，需要在EB級(jí)算力、ZB級(jí)數(shù)據(jù)、Tb級(jí)用戶的需求基礎(chǔ)上來(lái)分析服務(wù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

5、全空間信息系統(tǒng)。

全空間信息系統(tǒng)就是希望構(gòu)建一套基于位置的數(shù)字鏡像服務(wù)系統(tǒng)，是一個(gè)各個(gè)分項(xiàng)技術(shù)和系統(tǒng)的大集成，它至少包括物聯(lián)網(wǎng)組成的傳感器網(wǎng)絡(luò)、信息的實(shí)時(shí)獲取與傳輸、時(shí)空大數(shù)據(jù)中心、空間信息處理分析、智能化時(shí)空決策、網(wǎng)絡(luò)安全（含數(shù)據(jù)安全）等六個(gè)部分。通過(guò)物理世界的設(shè)施部件連接在一起，形成按照位置、時(shí)間進(jìn)行整合的、具備權(quán)益歸屬地信息加工，將會(huì)進(jìn)一步催生眾多具有計(jì)算、通信、控制、協(xié)同和自治性能的設(shè)備、應(yīng)用和服務(wù)，從產(chǎn)業(yè)角度看，其涵蓋了小到人體器官、智能家庭，大到工業(yè)系統(tǒng)、城市系統(tǒng)、智能交通等行業(yè)系統(tǒng)的國(guó)家級(jí)甚至世界級(jí)的應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)EB級(jí)算力、ZB級(jí)數(shù)據(jù)、Tb級(jí)用戶網(wǎng)絡(luò)下應(yīng)用和服務(wù)的核心工具。

上述技術(shù)的指標(biāo)要求、建設(shè)規(guī)模、服務(wù)模式相比目前國(guó)內(nèi)行業(yè)內(nèi)的同事們的工作，有非常大的跨越，需要其它更多專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)家共同努力、跨界合作。

四、推動(dòng)全球位置服務(wù)聯(lián)盟的建議

全球范圍內(nèi)推動(dòng)導(dǎo)航與位置服務(wù)發(fā)展必須要依靠國(guó)際合作，形成大的國(guó)際合作格局來(lái)共同商議推動(dòng)，如同國(guó)際電聯(lián)ITU推動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)、地球觀測(cè)組織GEO推動(dòng)全球綜合地球觀測(cè)系統(tǒng)建設(shè)、聯(lián)合國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航委員會(huì)ICG推動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)提供商服務(wù)協(xié)調(diào)、國(guó)際衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)IGS推動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航科學(xué)研究和服務(wù)一樣，推動(dòng)構(gòu)建一個(gè)全球?qū)Ш脚c位置服務(wù)的協(xié)調(diào)框架，比如成立一個(gè)全球位置服務(wù)聯(lián)盟（GLOSA，Global LOcation Service Alliance）。

該聯(lián)盟主要推動(dòng)各國(guó)聯(lián)合構(gòu)建全球高精度位置網(wǎng)，以新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)綜合的系統(tǒng)之系統(tǒng)（System of systems）建設(shè)。主要是以推動(dòng)全球?qū)Ш脚c位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為目標(biāo)，充分尊重各國(guó)導(dǎo)航與位置服務(wù)關(guān)切的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)各國(guó)在相關(guān)方向的技術(shù)成果的共識(shí)形成建議性規(guī)范，為各國(guó)導(dǎo)航與位置服務(wù)的發(fā)展提供建議，對(duì)于室內(nèi)外無(wú)縫定位、數(shù)據(jù)共享和交換、算力平臺(tái)上工具開(kāi)發(fā)、服務(wù)架構(gòu)集成和融合協(xié)議、政策規(guī)范等等進(jìn)行研討、研究，面向市場(chǎng)推廣和用戶服務(wù)推出可以執(zhí)行的建議，提供技術(shù)支持服務(wù)。

聯(lián)盟的成員應(yīng)當(dāng)是政府代表為主、學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)單位作為成員的架構(gòu)比較適合發(fā)展需求。政府代表體現(xiàn)了各國(guó)政府對(duì)于導(dǎo)航與位置服務(wù)的政策要求，有助于在方向上保證聯(lián)盟各項(xiàng)共識(shí)、建議的推動(dòng)實(shí)施。學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)單位成員有助于推動(dòng)這一新興領(lǐng)域的新概念、新實(shí)踐的合作，促進(jìn)各國(guó)具體實(shí)施單位的交流和共同成長(zhǎng)。聯(lián)盟是一個(gè)溝通協(xié)調(diào)平臺(tái)，不追求推出強(qiáng)制實(shí)施的任何內(nèi)容，希望能夠在任何共同關(guān)注的話題下向全球公布討論的內(nèi)容和結(jié)果，為各國(guó)應(yīng)用提供選擇項(xiàng)，促進(jìn)行業(yè)的宏觀視角的發(fā)展。

五、結(jié)語(yǔ)

從技術(shù)發(fā)展角度來(lái)說(shuō)，導(dǎo)航與位置服務(wù)隨著北斗系統(tǒng)全球服務(wù)的開(kāi)啟，面臨著新的機(jī)遇，要適應(yīng)這種發(fā)展并及時(shí)為全球用戶提供服務(wù)，需要對(duì)目前的工作做較大的改變，不但是衛(wèi)星導(dǎo)航相關(guān)的內(nèi)容，更主要的是切實(shí)把互聯(lián)網(wǎng)能力應(yīng)用起來(lái)，把新一代信息技術(shù)與位置服務(wù)結(jié)合起來(lái)，把全息位置地圖服務(wù)融入到互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中，在全球范圍內(nèi)提供位置、時(shí)間做支撐的新型服務(wù)，這需要國(guó)內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域與互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的跨界融合，研發(fā)創(chuàng)新型技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式新服務(wù)，也需要與國(guó)際衛(wèi)星導(dǎo)航、互聯(lián)網(wǎng)同行們共同合作。

北斗三號(hào)系統(tǒng)是中國(guó)人提供給國(guó)際社會(huì)的第一個(gè)全球系統(tǒng)，也真正開(kāi)啟了第一個(gè)依托中國(guó)系統(tǒng)的全球服務(wù)體系的建設(shè)機(jī)遇，需要一系列全球發(fā)展服務(wù)的中國(guó)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。發(fā)展空間更大、競(jìng)爭(zhēng)格局更復(fù)雜，這可能是北斗系統(tǒng)全球服務(wù)帶來(lái)的直接感受。

北斗系統(tǒng)全球信號(hào)服務(wù)必將進(jìn)一步增強(qiáng)全球尤其是中國(guó)用戶和投資者的信心，面向更加深入、多樣、萬(wàn)物互聯(lián)的全球應(yīng)用，許多工作才剛剛開(kāi)始，目前未曾見(jiàn)過(guò)的應(yīng)用很可能是更大的規(guī)模產(chǎn)業(yè)。