全國(guó)連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)安全性分析

彭道剛,唐宇培

(61365部隊(duì),天津 300140)

全國(guó)連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)安全性分析

彭道剛,唐宇培

(61365部隊(duì),天津 300140)

本文針對(duì)國(guó)內(nèi)目前的連續(xù)運(yùn)行參考站建設(shè)與應(yīng)用情況,從各觀測(cè)站的數(shù)據(jù)通信與生產(chǎn)應(yīng)用角度,分析了國(guó)家連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)的安全態(tài)勢(shì)與未來(lái)發(fā)展需求,對(duì)國(guó)內(nèi)站的建設(shè)、維護(hù)與應(yīng)用提出了相應(yīng)的建議與方法。

連續(xù)運(yùn)行參考站;安全性分析;GNSS數(shù)據(jù)應(yīng)用

0 引言

連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)(continuous opration refrence system,CORS)是由若干個(gè)固定的、連續(xù)運(yùn)行的全球定位系統(tǒng)(global positioning system, GPS)參考站,利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)(LAN/WAN)技術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò),實(shí)時(shí)地向不同類型、不同需求、不同層次的用戶自動(dòng)地提供經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的不同類型的GPS觀測(cè)值(載波相位,偽距),各種改正數(shù)、狀態(tài)信息,以及其他有關(guān)GPS服務(wù)項(xiàng)目的系統(tǒng)[1]。

CORS技術(shù)近十年間發(fā)展迅速,2005年前全國(guó)僅建設(shè)了73個(gè)CORS站,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2010年增加到2 000多個(gè),2014年迅速增加到近6 000 個(gè)[1]。目前CORS站建設(shè)正在向高速鐵路、民航、公路、大壩和港口等經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)快速擴(kuò)張,用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鐵路、公路和港口的形變與沉降,交通調(diào)度與管理。由于CORS站建設(shè)沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),建設(shè)技術(shù)門檻低、投資少、用途廣,不需要申報(bào),各部門、各行業(yè)根據(jù)自己需要進(jìn)行建設(shè),造成重復(fù)投資、資源浪費(fèi),管理混亂,存在國(guó)家地理信息安全隱患。

針對(duì)上述存在的問(wèn)題,本文提出應(yīng)建立統(tǒng)一的國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航定位CORS站系統(tǒng),系統(tǒng)清理重復(fù)建設(shè)的測(cè)站,提高具有我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou navigation satellite system,BDS)模式的CORS站比例,促進(jìn)BDS的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

1 CORS站分布情況

全國(guó)CORS站呈現(xiàn)東部密、西部稀、南部多、北部少,發(fā)達(dá)地區(qū)多、經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)少的特點(diǎn)。在東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),CORS站點(diǎn)整體分布均勻、密度很高(廣東120個(gè)、江蘇98個(gè)),基本上實(shí)現(xiàn)每個(gè)縣城建設(shè)一個(gè)以上CORS站,CORS站之間的平均間距在為30 km,個(gè)別地級(jí)市、甚至縣級(jí)市建有了本級(jí)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(zāi)害頻發(fā),國(guó)家和省級(jí)政府重視CORS站建設(shè),經(jīng)費(fèi)投入相對(duì)充足[2], 其CORS站點(diǎn)密度較其他省市高(云南170個(gè)、甘肅121個(gè)、重慶53個(gè))。西部經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)省份,如西藏、新疆、貴州、青海等省區(qū),已建成運(yùn)行的CORS站密度較低(西藏25個(gè)、新疆78個(gè)、貴州3 個(gè))。許多站點(diǎn)在國(guó)防和國(guó)家重要設(shè)施附近,造成這種情況主要原因:一是多數(shù)CORS站建設(shè)時(shí),未考慮周邊國(guó)防和經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施情況;二是機(jī)場(chǎng)、鐵路等行業(yè)需要就近建設(shè);三是國(guó)防建設(shè)和經(jīng)濟(jì)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(cè)量數(shù)據(jù)匯集和差分信息播發(fā),數(shù)據(jù)匯集采用無(wú)線和有線兩種方式,差分信息播發(fā)使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。CORS站測(cè)量數(shù)據(jù)匯集方法非常廣泛,涵蓋電信、移動(dòng)、聯(lián)通、鐵通、廣電等互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商提供的同步數(shù)字體系(synchronous digital hierarchy,SDH)、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(virtual private network,VPN)、基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)(multi-service transfer platform, MSTP)、多協(xié)議標(biāo)簽交換(multi-protocol label switching,MPLS)、非對(duì)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(shù)手段[4]。全國(guó)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(cè)量?jī)x器公司或縣市建設(shè)運(yùn)營(yíng)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(gè)別CORS站,采用移動(dòng)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(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)的周圍,可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲取CORS站信息,從而確定國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)精確位置;二是CORS站體現(xiàn)全國(guó)的空間控制基準(zhǔn),國(guó)外敵對(duì)勢(shì)力可以利用在我國(guó)的國(guó)際GPS服務(wù)(international GPS service,IGS)站的數(shù)據(jù)交換機(jī)制,掌握我國(guó)坐標(biāo)系統(tǒng)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù);三是差分信息通過(guò)廣播發(fā)布,敵對(duì)勢(shì)力利用便攜設(shè)備獲取實(shí)時(shí)精確坐標(biāo);四是大部分CORS站安裝國(guó)外公司生產(chǎn)的接收機(jī),存在預(yù)留后門等技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)[6-8]。

CORS技術(shù)已全面深入到基礎(chǔ)測(cè)繪、國(guó)土規(guī)劃、土地管理、工程建設(shè)、形變監(jiān)測(cè)、交通監(jiān)控、港口調(diào)度、公共安全、災(zāi)害評(píng)估、精細(xì)農(nóng)業(yè)、氣象服務(wù)等國(guó)計(jì)民生領(lǐng)域,為測(cè)繪、地震、氣象、國(guó)土、資源、礦產(chǎn)、交通、金融、商業(yè)、旅游、水利、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、城市規(guī)劃等行業(yè)提供個(gè)性化服務(wù)。目前全國(guó)CORS技術(shù)全部利用GPS,只有極少數(shù)站同步接收GPS和BDS信號(hào),試驗(yàn)BDS的服務(wù)功能。因此CORS站對(duì)GPS的過(guò)度依賴,必然導(dǎo)致用戶對(duì)GPS模式的過(guò)度依賴,極大地促進(jìn)了GPS產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張,同時(shí)抑制了BDS發(fā)展。一旦GPS關(guān)閉,將對(duì)國(guó)濟(jì)民生造成重大影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

由以上分析可知,CORS站在獲取數(shù)據(jù)、發(fā)布信息時(shí)存在安全隱患,有關(guān)部門應(yīng)建立CORS站建設(shè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)管理。

1)建立統(tǒng)一的國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航定位CORS站系統(tǒng)。至今我國(guó)還沒(méi)有面向全國(guó)、為各行各業(yè)提供服務(wù)的國(guó)家級(jí)CORS站系統(tǒng),各地區(qū)各部門建設(shè)的CORS站主要以地區(qū)和行業(yè)為主,其測(cè)量數(shù)據(jù)和相關(guān)產(chǎn)品基本上在本地區(qū)、本行業(yè)、本部門內(nèi)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(guó)務(wù)院及軍隊(duì)測(cè)繪主管部門會(huì)同國(guó)務(wù)院其他相關(guān)部門一起制訂基礎(chǔ)測(cè)繪、氣象預(yù)報(bào)、地震監(jiān)測(cè)、國(guó)土規(guī)劃等行業(yè)統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)程,遴選、整頓全國(guó)的CORS站,統(tǒng)一規(guī)劃,構(gòu)建國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航定位CORS站系統(tǒng),并統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)傳輸格式,完善資源共享機(jī)制,挖掘數(shù)據(jù)使用潛力,提高國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施投資效益。

2)依法清理現(xiàn)有CORS站系統(tǒng),減少重復(fù)投資。按照適當(dāng)?shù)拿芏惹謇憩F(xiàn)有的CORS站,對(duì)于同一地區(qū)重復(fù)建設(shè)的CORS站,采取行政建議結(jié)合經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償?shù)仁侄芜M(jìn)行合并,進(jìn)而減少運(yùn)維經(jīng)費(fèi)投入,發(fā)揮CORS站的整體經(jīng)濟(jì)效益。

3)提高BDS模式CORS站比例,促進(jìn)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(dǎo)航產(chǎn)品與服務(wù)市場(chǎng),扶持BDS地基增加系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)和測(cè)量?jī)x器研發(fā)。加大在建CORS站推廣使用BDS信號(hào)的力度,敦促現(xiàn)有具備接收能力的CORS站開(kāi)通BDS信號(hào)接收功能,盡快提高BDS模式CORS站比例,確保國(guó)家地理信息安全,促進(jìn)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(yáng)人,工程師,主要從事大地測(cè)量與衛(wèi)星導(dǎo)航定位等的研究。

彭道剛,唐宇培.全國(guó)連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)安全性分析[J].導(dǎo)航定位學(xué)報(bào),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