伽利略停擺之時,千尋位置如何實(shí)現(xiàn)它的“復(fù)活”?
歐洲伽利略全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)“停擺”長達(dá)一周,而一家中國科技公司用了48小時就“幫助”伽利略系統(tǒng)“恢復(fù)”廣播星歷,從而讓有需要的用戶正常使用伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航,這背后體現(xiàn)的是利用互聯(lián)網(wǎng)播發(fā)的北斗精準(zhǔn)時空服務(wù)的技術(shù)實(shí)力。
7月18日19時,全球領(lǐng)先的精準(zhǔn)時空服務(wù)提供商千尋位置宣布,全面提供“伽利略方舟”,即伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星歷服務(wù)。
此前,歐洲全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)——伽利略(Galileo)已經(jīng)經(jīng)歷近一周時間的“斷網(wǎng)”,因?yàn)闊o法更新星歷服務(wù),用戶無法使用伽利略系統(tǒng)進(jìn)行定位。
由于這次技術(shù)故障具體表現(xiàn)為伽利略系統(tǒng)廣播星歷不更新,而千尋位置此前擁有遍布在全球的北斗地基增強(qiáng)站,可以實(shí)時獲取伽利略觀測數(shù)據(jù),所以千尋位置的22名員工自主發(fā)起了一項(xiàng)計(jì)劃,希望"復(fù)活"伽利略。千尋位置的技術(shù)專家們通過自主研發(fā)的算法,穩(wěn)定輸出實(shí)時高精度的伽利略衛(wèi)星系統(tǒng)精密軌道和鐘差,再通過星歷擬合算法,最終生成標(biāo)準(zhǔn)格式的廣播星歷,使得各類GNSS接收機(jī)設(shè)備使用千尋服務(wù)時不受影響。
千尋位置,究竟是怎么做到的?
用互聯(lián)網(wǎng)播發(fā)的星歷數(shù)據(jù)
星歷,是指衛(wèi)星位置和時間的信息。為了防止衛(wèi)星軌道誤差和時間誤差,所有的導(dǎo)航系統(tǒng)都需要每間隔一定時間廣播一次星歷。
衛(wèi)星星歷更新目前有兩種方式。一種是通過衛(wèi)星廣播播發(fā),衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)通過地面監(jiān)測計(jì)算出星歷,然后通過衛(wèi)星電波向終端播發(fā)。第二種是精密星歷,為改善和提高地面定位精度,許多國家和研究機(jī)構(gòu)都在研制這項(xiàng)技術(shù)精密星歷。
千尋位置的“伽利略方舟”行動就是在第二種方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行了創(chuàng)新。
千尋位置通過在地面接收到的伽利略衛(wèi)星觀測原始數(shù)據(jù),反推出衛(wèi)星星歷,然后通過互聯(lián)網(wǎng)的方式播發(fā)給所有用戶。用戶照常接收伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航信號的測距信息,再上網(wǎng)接入千尋位置的星歷,就可以完成整個定位過程。
千尋位置星歷數(shù)據(jù)鏈路圖
遍布全球的地基增強(qiáng)站
生成星歷的前提,是有一定規(guī)模的數(shù)據(jù),并且需要的是,在全球均勻分布的框架基準(zhǔn)站收到的實(shí)時原始觀測數(shù)據(jù)。盡管發(fā)生故障后,收到的原始數(shù)據(jù)有偏差,但有了數(shù)據(jù),就可以進(jìn)行實(shí)時后處理計(jì)算,從而得出星歷。
千尋位置此前已經(jīng)在中國境內(nèi)建設(shè)并運(yùn)營了超過2400個地基增強(qiáng)站,形成了北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)“全國一張網(wǎng)”,并且在全球范圍內(nèi)也設(shè)有一定規(guī)模的框架基準(zhǔn)站。
千尋位置的主業(yè)是做高精度定位,因此需要大量地基增強(qiáng)站來做技術(shù)支持,這些地基增強(qiáng)站的一個最基本的功能,就是接收全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的原始定位觀測數(shù)據(jù),因此它不僅可以接收中國的北斗定位數(shù)據(jù),也同時可以接收美國的GPS、歐洲的伽利略、俄羅斯的格洛納斯等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位數(shù)據(jù)。
積累了海量、優(yōu)質(zhì)的伽利略系統(tǒng)衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)后,才能進(jìn)入算法層面的工作。
靈活的算法架構(gòu)
有這個能力,不代表就可以快速完成作業(yè)。從站隊(duì)集結(jié)到“方舟”上線,48小時就完成作業(yè),這次“大演練”是千尋位置技術(shù)實(shí)力的最好展示,同時也證明千尋位置采用互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)模式的優(yōu)勢。
由阿里巴巴集團(tuán)和中國兵器工業(yè)集團(tuán)共同發(fā)起成立的千尋位置,延續(xù)了互聯(lián)網(wǎng)基因,在傳統(tǒng)的衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域走了一條別人都沒走過的路。千尋位置沉淀了大量算法,采用云計(jì)算架構(gòu)模式,面向分布式架構(gòu)設(shè)計(jì),以及靈活的算法框架,這樣的算法庫組建形式有利于快速組裝,以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。
正是有這樣靈活的算法架構(gòu),在這次行動中,技術(shù)專家針對“伽利略方舟”服務(wù)進(jìn)行快速適配。基于上述海量伽利略觀測數(shù)據(jù),千尋位置穩(wěn)定輸出實(shí)時高精度的伽利略衛(wèi)星系統(tǒng)精密軌道和鐘差,再通過星歷擬合算法,最終生成標(biāo)準(zhǔn)格式的廣播星歷。
互聯(lián)網(wǎng)播發(fā)模式
生成星歷后,千尋位置立即在官網(wǎng)上線了相關(guān)官方頁面,使用伽利略導(dǎo)航的用戶,只需在網(wǎng)站控制臺按操作步驟調(diào)整配置,即可恢復(fù)伽利略服務(wù)。
這也開創(chuàng)了通過互聯(lián)打通衛(wèi)星導(dǎo)航到用戶定位鏈路的先河。
這實(shí)際上也是千尋位置積累的成果。目前,在全世界范圍內(nèi),可以提供厘米級定位能力,同時通過互聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模提供服務(wù)的,千尋位置是第一家。
以前的定位服務(wù),都通過衛(wèi)星信號來播發(fā)。千尋位置第一次大規(guī)模用互聯(lián)網(wǎng)來提供這個服務(wù)。使用互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的好處是,一是可以通過云計(jì)算平臺處理大規(guī)模高并發(fā)的服務(wù)請求,二是未來不光是手機(jī),汽車、無人機(jī)、街頭的自行車,各種各樣的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都會聯(lián)網(wǎng),上億臺的終端都會發(fā)出請求,聯(lián)網(wǎng)不僅能滿足定位需求,也會產(chǎn)生更加豐富和創(chuàng)新的應(yīng)用,千尋位置希望把高精度定位打造成像水電煤一樣的公共服務(wù),成為新時代的時空基礎(chǔ)設(shè)施。
采用互聯(lián)網(wǎng)模式播發(fā)伽利略星歷服務(wù),一方面可以更好地縮小星歷播發(fā)的延時帶來的定位誤差,一方面也可以讓用戶獲得隨需可用,用完即走的用戶體驗(yàn)。
在“方舟計(jì)劃”圓滿完成后,千尋位置CEO陳金培表示, “我們做技術(shù),不是為了炫技;我們希望以技術(shù)之力給世界帶來一些光,為人類多貢獻(xiàn)一份力量!感謝千尋的技術(shù)俠客們!我期待,也相信,千尋俠客會為人類輸送更多正能量!”
據(jù)悉,千尋位置將把“方舟計(jì)劃”從一項(xiàng)自發(fā)行為變成專項(xiàng)任務(wù),分別針對北斗、GPS和GLONASS系統(tǒng)提供互聯(lián)網(wǎng)廣播星歷服務(wù),陸續(xù)發(fā)布“方舟”系列服務(wù)。屆時,“方舟”系列服務(wù)將為所有時空服務(wù)用戶提供了一份“避難方案”。
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