潘志剛

（遼寧省地理空間成果應用中心，遼寧沈陽 110034）

遼寧省衛(wèi)星導航定位連續(xù)運行基準站系統(tǒng)（LNCORS）始建于2015年。投入使用以來，已為我省400多家單位提供服務，范圍涵蓋國土、測繪、市政、環(huán)境監(jiān)測、交通、地震、海洋、水利、農業(yè)、能源開發(fā)等眾多領域。

2017年LNCORS完成了整網北斗兼容性升級，自此CORS服務系統(tǒng)由原來單一的PIVIOT系統(tǒng)變?yōu)镻IVIOT和NRS兩套服務系統(tǒng)并存。在全省范圍內的基準站內，都配置雙套衛(wèi)星接收機接收衛(wèi)星數(shù)據信息，并通過網絡傳回省數(shù)控中心機房，數(shù)據再被各自系統(tǒng)所使用，故兩套系統(tǒng)運行是平行且各自獨立。在對外承擔衛(wèi)星導航定位基準服務時，慣性使用PIVIOT系統(tǒng)為全省3000余個賬戶提供服務；而NRS系統(tǒng)則起到科研、參考、備用等輔助作用，系統(tǒng)下有數(shù)個測試用戶。

隨著經濟建設發(fā)展的需要，近幾年LNCORS用戶數(shù)量增長迅速。受限于PIVIOT系統(tǒng)在并發(fā)用戶數(shù)量上的制約，服務高峰時往往不能響應眾多用戶同時服務的需求。而NRS系統(tǒng)則沒有這方面的限制，從而考慮使用雙系統(tǒng)聯(lián)合服務。

一、LNCORS系統(tǒng)

CORS是利用GNSS、計算機網絡、通信等技術組成網絡；是一種提供移動定位、動態(tài)連續(xù)的空間參考框架和地球動力學參數(shù)等服務的信息系統(tǒng)；是動態(tài)地、連續(xù)地、高精度地獲取空間數(shù)據和地理特征的現(xiàn)代信息基礎設施。[1]

LNCORS系統(tǒng)綜合利用全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)、計算機、數(shù)據通信和互聯(lián)網絡等技術，將均勻覆蓋遼寧省域的68座（包含周邊省市共享站）衛(wèi)星定位基準站接收到的衛(wèi)星信號實時傳輸至數(shù)控中心進行數(shù)據處理、誤差建模，根據用戶的概率位置及需求生成不同精度類型的差分改正數(shù)據。為LNCORS服務的兩套系統(tǒng)PIVOT和NRS，同為功能相近的商用CORS服務軟件。

1.PIVOT系統(tǒng)

PIVOT作為天寶公司研發(fā)的第三代CORS管理及數(shù)據處理軟件，于2012年推向市場，具有超大網的數(shù)據處理能力、支持分布式、并行計算，可以支持多星多頻的數(shù)據處理。PIVOT采用了目前最先進的“平臺+App”的軟件架構，具有良好的可擴展性。

2.NRS系統(tǒng)

NRS是廣州南方測繪科技股份有限公司自主研發(fā)的一套商用型連續(xù)運行參考站系統(tǒng)。NRS集北斗多星網絡參考站接收機技術，GNSS數(shù)據傳輸、質量分析、數(shù)據管理，網絡RTK參數(shù)建模，流動端用戶管理等功能于一體，提供了一整套先進完備的網絡RTK解決方案。

二、實施方案

1.應用交付系統(tǒng)實現(xiàn)分流

應用交付系統(tǒng)可以通過輪詢、加權輪詢、靜態(tài)就近性、動態(tài)就近等算法，解決多鏈路網絡環(huán)境中流量分擔的問題。

（1）應用交付系統(tǒng)

應用交付系統(tǒng)起源于負載均衡，在強調穩(wěn)定性的基礎上，增加了智能和優(yōu)化方面的功能特性，以幫助用戶應對來自于復雜應用環(huán)境中部署并交付服務的挑戰(zhàn)。它能夠配合性能優(yōu)化、單邊加速以及多重智能管理等技術，實現(xiàn)對各個數(shù)據中心、鏈路以及服務器狀態(tài)的實時監(jiān)控，同時根據預設規(guī)則將用戶的訪問請求分配給相應的數(shù)據中心、鏈路以及服務器，進而實現(xiàn)數(shù)據流的合理分配，使所有的數(shù)據中心、鏈路和服務器都得到充分的利用。

（2）應用交付系統(tǒng)的作用

實際操作中就是將應用交付系統(tǒng)部署在網路中，利用應用交付系統(tǒng)的策略，配置相應的權重級和優(yōu)先級。當LNCORS并發(fā)用戶達到臨界值時，應用交付系統(tǒng)將服務請求從PIVOT系統(tǒng)指向轉到NRS系統(tǒng)，即并發(fā)用戶數(shù)超過臨界值后的用戶由NRS系統(tǒng)為其服務；當應用交付系統(tǒng)檢測并發(fā)用戶低于臨界值時，應用交付系統(tǒng)將服務請求從NRS系統(tǒng)指向轉回到PIVOT系統(tǒng)，即并發(fā)用戶低于臨界值后的用戶由PIVOT系統(tǒng)為其服務，這樣就可以實現(xiàn)系統(tǒng)分流的目的（圖1）。

圖1 應用交付系統(tǒng)相關設備拓撲結構圖

2.用戶信息的統(tǒng)一和同步

用戶單位申請LNCORS服務，經過審批，通過后得到LNCORS的使用賬戶和密碼，用戶可以在賬戶有效期內使用服務。如果實現(xiàn)雙系統(tǒng)同服務，就必須實現(xiàn)用戶信息在兩套系統(tǒng)中數(shù)據統(tǒng)一和更新同步。

（1）PIVOT系統(tǒng)用戶信息

PIVOT系統(tǒng)采用大型數(shù)據庫SQL Server記 錄 數(shù) 據，其 中，TPPDB Accounting數(shù)據庫存儲用戶等諸多方面的信息，數(shù)據信息量較為龐大。在Users, Organizations, Logins, Subscriptions等10張相關聯(lián)表單中，記載著OrganizationId, UserName, Login Name,SubscriptionId, Address, Phone Number,Language, Effective Date Utc,ExpirationDateUtc等重要用戶信息。

（2）NRS系統(tǒng)用戶信息

NRS系統(tǒng)支持兩種數(shù)據庫，這里以Microsoft Access數(shù)據庫的操作為例。Microsoft Access屬于小型數(shù)據庫，存儲數(shù)據庫中用戶信息等表項相對較少。數(shù)據庫文件中NRS_SER_ UserDB表下記錄著相關信息，有ID, UserName,Glname, UserPassword, PuserTime,UserTime, PuseData等。

（3）功能的實現(xiàn)

PIVOT系統(tǒng)記錄的用戶信息

項目全面、內容豐富，而NRS系

統(tǒng)相關信息則較少，故可設定以PIVOT系統(tǒng)的用戶信息為主體，采用提取其中必要信息項，生成NRS系統(tǒng)用戶信息的方法實現(xiàn)（表1）。

表1 PIVOT和NRS數(shù)據庫相關用戶信息對照

日常工作中，CORS系統(tǒng)用戶信息每次更新，包括新增賬戶、刪除賬戶、賬戶有效期延長、賬戶密碼更改等等操作，都需要實現(xiàn)在兩套系統(tǒng)上的同步。由此可以看出，如果采用手動操作繁瑣且易出錯，適用性不強。

利用計算機編程技術可以快速、高效、準確實地完成用戶信息共享和更新同步。使用編程語言，利用ADO.NET技術可以實現(xiàn)數(shù)據庫的連接。ADO.NET包含各種數(shù)據提供程序，允許簡單的預定義對象模型與各種業(yè)界數(shù)據庫通信，例如SQL Server，Oracle和Access等[2]。從而 實現(xiàn)信息從PIVIOT數(shù)據庫SQL Server讀取以及寫入NRS系統(tǒng)數(shù)據庫Access，完成系統(tǒng)用戶信息同步。

三、系統(tǒng)測試

測試保證在用戶正常使用CORS服務的基礎上進行，故測試項目和范圍受到限制，后續(xù)投入運行將逐步開展。

1.應用交付系統(tǒng)測試

在應用交付系統(tǒng)的測試中發(fā)現(xiàn)，由于用戶接入客戶端程序設計順序是先獲取源列表、再進行身份驗證，故應用交付系統(tǒng)的觸發(fā)動作是連接（獲取資源列表），而不是成功的用戶登陸。當用戶連接數(shù)量達到規(guī)定數(shù)值后可以達到分流作用。在用戶連接數(shù)量達到臨界點時，應用交付系統(tǒng)會對正常連接產生阻斷和一定時長的響應，故在用戶端可能產生的體驗是短時間內的系統(tǒng)登錄失敗，需要重復1-2次后正常登錄。

2.定位精度測試

利用已知點點位進行外符合精度測試。設定時間采樣間隔為5秒，每次采集30個歷元，共采集三組。每次采集都需重新?lián)芴栠B接，該項測試共完成30組（表2）。從測試結果可以看出，各項指標均優(yōu)于LNCORS系統(tǒng)的設計要求，水平精度≤3cm、垂直精度≤5cm。

表2 PIVOT和NRS平面精度與大地高精度統(tǒng)計

四、結語

通過應用交付系統(tǒng)的部署以及CORS系統(tǒng)用戶信息的統(tǒng)一和同步，實現(xiàn)了PIVOT和NRS的聯(lián)合服務。這樣既解決了用戶高峰期用戶無法得到服務的難題，又讓NRS系統(tǒng)逐漸承擔起衛(wèi)星導航定位基準服務的重任，符合國產軟件逐步應用在高端科學技術領域的大趨勢。