【文章內(nèi)容簡介】 。 進行下列的主要工作： （ 1） 生產(chǎn)網(wǎng)絡 RTK 改正數(shù)信息； （ 2） 存儲管理用戶信息、基準站數(shù)據(jù)。 第二臺服務器 為接收機管理與接入 服務器： （ 1） 實時采集各基準站 GNSS 觀測數(shù)據(jù)，并且提供原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)分流服務； （ 2） 可把 GNSS 觀測數(shù)據(jù)自動轉(zhuǎn)換為標準 RINEX 格式文件，自動數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查，并進行歸檔存儲。 第三臺服務器 為 GNSS 數(shù)據(jù)發(fā)送服務器 , 安裝 RTK 數(shù)據(jù)服務模塊及實時用戶管理與收費服務模塊。 這臺服務器的主要作用是面對外用戶的。它可以向流動站用戶使用不同的通訊手段如 GSM、 GPRS、 CDMA 無線上網(wǎng)等發(fā)送網(wǎng)絡 RTK 信息，而且用戶可從此服務器的網(wǎng)頁下載後處理 GNSS 數(shù)據(jù)文件，并可進行用戶管理、認證、 授權(quán) 、記錄及計費等工作。當網(wǎng)絡 RTK 數(shù)據(jù)計算及 準備好往外發(fā)送時，系統(tǒng)可有 2 種可行的方法傳送 RTK 數(shù)據(jù)給流動站用戶。 使用 GSM 手機撥號 連接 到系統(tǒng)，然后就可接收到由軟件生產(chǎn)的網(wǎng)絡 RTK信息。由于 Inter 發(fā)展快、成熟，而且可同時支持很多流動站用戶連接，而不增加控制中心系統(tǒng)的設備與運作成本，作為當流動站用戶 于 野外不能使用 GPRS/CDMA 連結(jié)時 (信號盲區(qū) )，便可使用 GSM 撥號方法來獲取所需的RTK 改正數(shù)信息。 使用 Inter 網(wǎng)絡?？刂浦行牡臄?shù)據(jù)發(fā)送服務器采用有標準的 NTrip數(shù)據(jù)協(xié)定及用戶認證方法，所以只需把 GNSS 數(shù)據(jù)發(fā)送服務器連接上Inter 及帶有一個固定 IP 地址，這樣，流動站用戶就可便用 GPRS/CDMA等無線上網(wǎng)以獲取網(wǎng)絡 RTK 改正數(shù)信息，或其他的實時數(shù)據(jù)信息產(chǎn)品。 南寧示范區(qū)北斗地基增強系統(tǒng)建設方案 17 作為運行下列的工作的要求所需： （ 1） 向流動站用戶提供 RTCM 數(shù)據(jù)服務； （ 2） 提供以使用 NTrip 協(xié)定的 Inter RTCM 數(shù)據(jù)服務，支持 TCP/IP連結(jié)系統(tǒng)； （ 3） 用戶管理、認證、授權(quán)、記錄 和計費等工作； （ 4） 作為備份，實時獲取基準站原始觀測數(shù)據(jù)，并提取短缺原始觀測數(shù)據(jù)； 第四臺服務器 為專用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸服務器，提供下面功能： （ 1）為各內(nèi)部網(wǎng)絡或?qū)Ｓ?網(wǎng)絡用戶提供 GNSS 原始觀測數(shù)據(jù)服務； （ 2）為各內(nèi)部網(wǎng)絡或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡用戶提供處理中間過程與結(jié)果（如 TEC殘差，基線結(jié)果文件等）； 第 五 臺服務器 為 Inter 服務器，提供下面功能： （ 1） 提供基于 Inter 的事后基準站原始觀測數(shù)據(jù)下載服務； （ 2） 用戶管理、認證、授權(quán)、記錄 和計費等工作。 第六臺服務器 為網(wǎng)絡安全服務器，提供以下功能： （ 1）所有服務器外部網(wǎng)絡入口點，防火墻軟件安裝點； （ 2）內(nèi)部外部信息檢索點，如 ，端口檢查，攻擊防御，惡意連接，病毒傳播等。 6 臺服務器，配置見表 。 表 網(wǎng)絡服務器配置 編號 操作系統(tǒng) 功能 名稱 服務器 1 Windows 2021 Server 網(wǎng)絡 RTK 計算 數(shù)據(jù)處理 服務器 服務器 2 Windows 2021 Server 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)分流服務 數(shù)據(jù)分流服務器 服務器 3 Windows 2021 Server 提供 RTCM 數(shù)據(jù) GNSS 數(shù)據(jù)發(fā)送服務器 服務器 4 Windows 2021 Server 專用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸 局域網(wǎng)或內(nèi)部專用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)服務器 服務器 5 Windows 2021 Server Web Server，事后數(shù)據(jù) 下載服務 HTTP、 FTP 服務 南寧示范區(qū)北斗地基增強系統(tǒng)建設方案 18 服務器 6 Windows 2021 Server 網(wǎng)絡安全服務器 作為內(nèi)外部數(shù)據(jù)交換 出 /入口，其他服務器在此映射服務 所設計的網(wǎng)絡工作站可分為兩類：一類是用于管理員操作的工作站，可使用高檔 PC 機實現(xiàn)。 采用 Windows 7 操作系統(tǒng)，優(yōu)化界面與用戶體驗 。工作站的數(shù)量可根據(jù)需要隨時擴充。另一類是數(shù)據(jù)處理用工作站，使用高檔 PC 完成。工作站配置表參見表 。 表 SMAC 的工作站配置 名 稱 配 置 作用 設備實現(xiàn) 工作站 1 數(shù)據(jù)處理軟件 數(shù)據(jù)處理主機 IBM PC 工作站 2 用戶計費系統(tǒng)、用戶管理系統(tǒng) 用戶管理 IBM PC 工作站 3 系統(tǒng)管理軟件、其它工具軟件 系統(tǒng)主控 IBM PC 工作站 4 RDS 編碼軟件 系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)播 IBM PC 網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu) 按照以上分析，設計得到的管理中心網(wǎng)絡拓撲圖的特點是： （ 1） 主干網(wǎng)是由 1000M 主高速交換機組成； （ 2） 各服務器與交換機直接 連接 ，工作站經(jīng)交換機匯集后與主交換機連接； （ 3） 網(wǎng)絡的輸入輸出部分， 采用硬件與軟件防火墻集中控制， 由路由器和訪問服務器組成，直接 連接 在交換機上 。 （ 4） 增加基準站數(shù)目時，只需增加 接入 線路和擴充路由器數(shù)即可 。 （ 5） 網(wǎng)絡規(guī)模擴充方便。 防護設計 系統(tǒng)管理中心網(wǎng)絡須考慮電涌防護，另外由于該網(wǎng)絡與 Inter 互聯(lián)，必須考慮網(wǎng)絡的安全性，不僅要能夠防止來自 Inter 外部的網(wǎng)絡攻擊，還要能夠防止內(nèi)部的攻擊。對系統(tǒng)管理中心網(wǎng)絡的防護設計如下： 為保持控制中心的連續(xù)運行，應配置一臺 UPS 后備電源系統(tǒng) , 支持本南寧示范區(qū)北斗地基增強系統(tǒng)建設方案 19 系統(tǒng)的所有服務器、工作站及其他有關(guān)的通訊設備在市電中斷時保持運行，繼續(xù)提供數(shù)據(jù)服務。 電力線進入 UPS 之前，加裝電力線電涌防護設備，隔 離 UPS 和電力線。設備選型如：美國 MCG 公司的 SF80 電力線保護器。 通信線進入通信終端前，加裝通信線（數(shù)據(jù)線）電涌防護設備。 各網(wǎng)線的接插口采用 AMP 防雷插件。 Inter 通過路由器接入，并設置為硬件防火墻，整個網(wǎng)絡配置內(nèi)部IP 地址。各計算機進出 Inter 通過硬件防火墻代理。 用戶數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)設計 功能分析 連續(xù)運行參考站系統(tǒng)的用戶數(shù)據(jù)中心是提供服務下行鏈路，此系統(tǒng)將整個系統(tǒng)的計算結(jié)果與數(shù)據(jù)傳遞給各用戶，由用戶子系統(tǒng)的設備接收并進行處理，完成系統(tǒng)服務中的最后環(huán)節(jié)，在 系統(tǒng)中，要求具備以下的功能： （ 1） 實時的數(shù)據(jù)發(fā)送功能 。 （ 2） 大范圍廣播發(fā)送：以廣播的方式向區(qū)內(nèi)所有用戶播發(fā)信息，要求基本覆蓋整個系統(tǒng)的服務區(qū)域。 （ 3） 小范圍廣播發(fā)送：服務于某個小區(qū)域的用戶，滿足用戶的特殊需要。 （ 4） 用戶的使用管理：可以在信息中，加播用戶的權(quán)限與使用管理信息。完成對用戶管理的最后環(huán)節(jié)。 （ 5） 事后的數(shù)據(jù)發(fā)送功能 ： 通過網(wǎng)絡或者其他方式，向用戶傳輸事后的差分處理數(shù)據(jù)。 （ 6） 多種通信方式的適應能力 ： 能夠在不改變子系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)的情況下，實現(xiàn)與其他通信方式的兼容。 南寧示范區(qū)北斗地基增強系統(tǒng)建設方案 20 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)類型按照播發(fā)方式的不同有以下幾類： （ 1） 實時數(shù)據(jù) 米級精度的差分數(shù)據(jù)： RTCM104 偽距差分數(shù)據(jù)； 分米精度的差分數(shù)據(jù)： RTCM104 偽距、相位數(shù)據(jù)； 厘米精度的差分數(shù)據(jù)： RTCM104 相位差分數(shù)據(jù)； 網(wǎng)絡 RTK的差分數(shù)據(jù)： RTCM104 格式或自定義； 系統(tǒng)完備性信息： RAIM 檢驗信息； 用戶許可信息：用戶的授權(quán)信息。 （ 2） 事后數(shù)據(jù) 高精度的相位差分數(shù)據(jù)，包括各基準站采集的 GNSS 原始觀測數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和星歷數(shù)據(jù)，供用戶事后精密差分使用；其他應用類數(shù)據(jù)包括坐 標系轉(zhuǎn)換，海拔高程計算，控制點坐標，局部區(qū)域現(xiàn)有矢量化電子地圖等數(shù)據(jù)。 結(jié)構(gòu)設計 按照數(shù)據(jù)播發(fā)的時效性的不同，其結(jié)構(gòu)可分為兩個鏈路，一個部分用于實時的數(shù)據(jù)播發(fā)，另一個鏈路用于事后的數(shù)據(jù)傳輸。以下分別說明： （ 1） 實時的數(shù)據(jù)播發(fā) 無線上網(wǎng)方式： GPRS, CDMA。 GSM 公眾移動通信網(wǎng)絡：利用 GSM 調(diào)制解調(diào)器實現(xiàn)網(wǎng)絡 RTK 信息的傳輸，完成大范圍內(nèi)的網(wǎng)絡 RTK 作業(yè) 。 其他通信方式：為了便于今后通信方式的擴充，播發(fā)界面采用標準RS232 ，利用多功能適配器進行擴展。 （ 2） 事 后的數(shù)據(jù)傳輸 南寧示范區(qū)北斗地基增強系統(tǒng)建設方案 21 對于事后的數(shù)據(jù)，采用 Inter 的方式向公眾服務，通過 Web 訪問，F(xiàn)tp 文件傳輸功能實現(xiàn)。 數(shù)據(jù)發(fā)播流程 按照以上結(jié)構(gòu)設計得到的系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)播流程如圖 所示。 G N S S數(shù) 據(jù) 庫 圖 系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)播流程圖 流程設計 按照以上的網(wǎng)絡模式，并根據(jù)系統(tǒng)性能指標的要求，在管理中心網(wǎng)絡中設計以下數(shù)據(jù)流： 實時計算數(shù)據(jù)流：方向為 RS→編碼 /解碼→數(shù)據(jù)分流→計算模塊（含完備性檢驗、網(wǎng)絡 RTK、 RTCM 合成）→發(fā)播 。 備份數(shù)據(jù)流：用于對各基準站數(shù)據(jù)的實時備份。 RS→編碼 /解碼→ DBMS。 控制數(shù)據(jù)流：發(fā)自系統(tǒng)管理中心的控制命令，可分為人工控制和自動控制兩類，具體描述為，人工控制：操作者→鍵盤→總控制臺→加密→ RS；報警控制： RS→編碼 /解碼→數(shù)據(jù)分流→計算模塊（含完備性檢驗、網(wǎng)絡 RTK、南寧示范區(qū)北斗地基增強系統(tǒng)建設方案 22 RTCM 合成）→總控制臺→屏幕。 實時監(jiān)控數(shù)據(jù)流：對各基準站工作狀態(tài)的監(jiān)控， RS→編碼 /解碼→數(shù)據(jù)分流→總控制臺→屏幕。 發(fā)播數(shù)據(jù)流：正常工作條件下，系統(tǒng)管理中心的輸出數(shù)據(jù)流。 RS→編碼 /解碼→數(shù)據(jù)分流→計算模塊（含完備性檢驗、網(wǎng)絡 RTK、 RTCM 合成）→發(fā)播模塊→ DBMS→發(fā)播模塊→ DTS。 以上的數(shù)據(jù)流不一定同時發(fā)生，在正常工作下，計算流、備份流、控制流、監(jiān)控流和發(fā)播流同時發(fā)生。在通信中斷恢復后，自動產(chǎn)生缺斷數(shù)據(jù)流。系統(tǒng)管理中心網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流如圖 所示。 南寧示范區(qū)北斗地基增強系統(tǒng)建設方案 23 圖 系統(tǒng)管理中心數(shù)據(jù)流程 設備配置 根據(jù)以上對網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)流程的分析，得到系統(tǒng)管理中心的配置如表 所示。 表 系統(tǒng)配置表 南寧示范區(qū)北斗地基增強系統(tǒng)建設方案 24 類別 項 目 參考型號 規(guī)格 服務器 1 IBM （待定） 服務器 2 IBM （待定） 服務器 3 IBM （待定） 服務器 4 IBM （待定） 服務器 5 IBM （待定） 服務器 6 IBM （待定） 工作站 IBM （待定） UPS 電源 APC SURT10000XLI 電池 12V100AH 密封鉛酸免維護蓄電池 LAN 交換機 CISCOLinksys SR224 全雙工 /半雙工自適應 , 24 口 ,10/100Mbps 路由器 Cisco2811 四個擴展模塊數(shù)，可支持 VPN，內(nèi)置防火墻，固定廣域網(wǎng)接口 ,可選廣域接口 WIC 卡，固定局域網(wǎng)接口：1000BaseT 路由器模塊 CISCO NM4T 4 端口串行網(wǎng)絡模塊 配線架 AMP24 口 硬件防火墻 CISCO PIX501BUNK9 調(diào)制解調(diào)器 Robotic US 56K Modem 機柜 19 標準 防電涌設備 MCG SF80 電源線保護器 MLP10E 數(shù)據(jù)線保護器 軟件 操作系統(tǒng) Windows 2021 Server Windows 7 Professional 計算軟件 DomeNet CORS 中心管理軟件 資源申請 PRIE1 E1， 帶寬 訪問服務器 SDH 路由器 Inter 專線 DDN/FrameRelay/SDH 2M 路由器 固定 IP Inter IP 工程安裝 系統(tǒng)管理中心的設備安裝需要按照表 的步驟進行。 表 系統(tǒng)管理中心網(wǎng)絡工程建造步驟 工序 項 目 內(nèi) 容 提交成果 1 設計 機房結(jié)構(gòu)、裝修、布線 等設計 《機房布線分布圖》 2 土 建筑施工 機房裝修 《機房裝修工作報告》 南寧示范區(qū)北斗地基增強系統(tǒng)建設方案 25 建 管線敷設 敷設網(wǎng)線、電力、通信等管線 3 設備安裝 供電系統(tǒng)安裝 防電涌設備， UPS 電源 《電涌防護設備的設計報告》《電涌防護設備的安裝報告》 各設備的安裝報告 室內(nèi)設備安裝 各計算機、通信設備，主機 4 調(diào)試 各單元測試 系統(tǒng)各單元分別測試 《網(wǎng)絡測試報告》 《網(wǎng)絡建設總結(jié)報告》 整體測試 網(wǎng)絡整體測試 基準站系統(tǒng)建設 功能設計 功能分析與設計 綜合系統(tǒng)的功能設計與要求，并結(jié)合有關(guān)國內(nèi)外的基準站資料，對連續(xù)運行參考站系統(tǒng)基準站提出以下的功能分 析與設計： （ 1） 基準站設計為無人值守型，設備盡可能少，連接可靠。 （ 2） 由于南寧示范區(qū)處于低緯度地區(qū)，電離層活動活躍，基線長度設置不宜過長，在南寧示范區(qū)共 設置 覆蓋 8 個地市布設 21 個基準站點 ，在系統(tǒng)服務區(qū)內(nèi) 避開敏感區(qū)域， 為今后各類 應用服務， 測繪工程和服務提供精密的穩(wěn)定空間基準 ,為全系統(tǒng)提供區(qū)域性電離層、各類差分信息服務； 分析增強系統(tǒng)的實驗數(shù)據(jù)，