一張網 一張圖 一顆芯 N個端
——打造北斗精準時空信息云平臺

● 文 |武漢導航與位置服務工業技術研究院有限責任公司 張一 余峰 趙亮

一張網 一張圖 一顆芯 N個端
——打造北斗精準時空信息云平臺

● 文 |武漢導航與位置服務工業技術研究院有限責任公司 張一 余峰 趙亮

時空信息是人們與生俱來的基本需求，它使人們的生活更加智能。隨著現代信息社會的快速發展，社會公眾對創新性和綜合性時空信息服務的需求日益增強，時空服務和北斗衛星融合發展的趨勢越來越明朗。過去幾年間，信息時代從數字化、網絡化時代進入到了智能化時代，互聯網跟大數據的關系也越來越密切，這為衛星導航提供了時空參量，也成為信息服務的基本內容。在過去十幾年間，北斗衛星導航系統經歷了從無到有、從有到優、從區域到全球拓展的跨越式發展。“十三五”期間，國家提出了“互聯網+”規劃。

時空信息服務就是互聯網+北斗導航產業的升級版，從最初的多源感知、普適傳輸、智能服務，最后達到無時不在、無處不在、無所不在。

作為信息時代最有活力的技術，國家“十三五”規劃提出，衛星導航要突破重點跨越，要堅持天基地基、室內室外、云端終端、導航通信四大領域融合發展，打造北斗系統升級跨越、全面貫通感知傳輸的北斗服務鏈。構建北斗精準時空信息云平臺，主要需要從四個方面推進，即“一張網 一張圖 一顆芯 N個端”，從北斗芯、位置云和應用端入手，也要注意在構建過程中標準制定的重要作用。其技術架構如圖1所示。

圖1 構建北斗精確時空四大支柱

一、夯實基礎，推進基礎設施的建設及技術的改進，構建一張網

要構建北斗精確時空，首先要有強大的技術基礎，尤其是位置和時間信息的精確提供。全球范圍內大量布設的全球衛星導航系統參考網為精密定位、導航和授時等應用提供了豐富的數據資源。基于局域參考網，先后發展了若干側重實現雙頻精密定位的技術，如網絡實時動態（NRTK），精密單點定位（PPP）和PPP-RTK等。其中，PPP-RTK融合了NRTK和PPP的技術優勢，是目前研究的熱點。例如，基于湖北省連續運行參考站系統的建設為打造北斗精準時空信息云平臺打下了堅實基礎，如圖2所示。

二、打造框架，構建時空信息云平臺，形成一張圖

構建精準時空信息云平臺的框架是最關鍵的環節。時空信息云平臺是一張高精度、可感知的全息地圖。如圖3所示，平臺實現了“四大集成”：一是海量集成地上地下、室內室外、靜態動態、實景三維、現實虛擬、歷史實時、基礎和專題、圖文表及視頻等多類數據，二是綜合集成北斗衛星導航、互聯網、云計算、大數據、物聯網、傳感器等先進技術，三是全面集成“政府、企業、公眾”等資源，四是快速集成“人才、機制、管理、建設、運營”的全面優勢。

圖3蘊含了四大特性：

圖2 湖北省北斗地基增強系統示范項目示意圖

圖3 北斗精準時空信息云平臺

1）多源數據均統一于北斗時空基準下，以位置服務為紐帶，聚合了時間和空間要素，形成了時空信息。

2）時空信息在互聯網、云計算、物聯網等信息技術的支撐下，借助傳感器，實時接入感知信息，動態關聯人、地、物或事件的多時態、多主題、多層次、多粒度信息，并以人、物為核心，進行數據融合、分析與挖掘，形成了由多源數據、網絡及傳感器終端共同構成的可感知的“一張圖”。

3）這張圖能夠全面融合和應用所有專業部門數據和其他數據，進行時序關聯、空間關聯、決策等分析，按需提供服務，形成天地空一體化數據采集下的傳統行業專題地圖、物聯網環境下的動態實時數據融合地圖、大數據挖掘與推理下的決策知識型地圖等三種產品。

4）這張圖能夠根據用戶特定需要，自動生成各種地圖，滿足智能應用直至智慧應用和大數據挖掘的需求。

三、基礎投入，積極研制核心芯片，打造一顆芯

北斗芯片是導航產業鏈的核心，因此必須加大對于芯片等基礎元器件的投入，這將會極大帶動高端制造業、互聯網+等產業的發展。武漢夢芯科技有限公司推出的啟夢TM芯片（見圖4）可用于海洋漁業、公安、農業等方面，消費類導航可用在車載、車道導航、行車記錄儀、無人機、平板電腦和手機上，智能跟蹤可用于兒童老人手機、智能手表、智能手環上。啟夢芯片是國內首款采用40nm工藝量產的支持BDS/GPS/GLONASS基帶射頻一體化芯片。該芯片擁有數十項核心技術，其性能、功耗、工藝、價格等都達到了國際先進水平，開啟北斗大眾消費應用新篇章。

圖4 武漢夢芯科技有限公司啟夢TM芯片

四、深化應用，多行業延伸，形成N個端

北斗精準時空信息云平臺的建成，為政府的科學決策、城市的智能管理、產業的轉型升級、公眾的便捷生活提供了可靠的時空信息保障。隨著該平臺建設的不斷推進，一大批應用如雨后春筍般迅速涌現。

在政務領域，警用業務、地理國情、環境監測、安全監管、電子政務證照等專題數據，正與云平臺互聯互通。尤其是與公安攝像頭、公安移動終端的有機結合，將形成軌跡圖，對基層民警“已掌握、可掌握、想掌握”的基礎信息實時、實地進行采集、查詢、存儲、關聯、共享，讓警用地理信息系統（PGIS）更好地服務警務實戰、輔助領導決策，提升公安信息資源的綜合利用水平和公安機關打防管控能力。

在民生領域，已著手建立“位置服務平臺”，為人、事、物提供基于位置的查詢。“智慧美食應用系統”可提供地圖瀏覽、美食搜索、美食分享、網上訂餐、信息推送等，服務市民、游客及企業。“百事通APP”全方位提供衣、食、住、行、游、購、娛、政務等信息，提升百姓生活滿意度。特殊人群關愛、平安校園、健康保障、樓宇管理、社區遠程監控等一批智能應用也正陸續展開。

在城鄉發展領域，打造村村通特色鄉村電商平臺，將互聯網經濟延伸到農村，真正實現城鄉一體化發展。建設農村宅基地管理系統，促進耕地資源的利用保護與農民生產生活的穩定幸福。建設土地流轉公共服務系統，為農村土地登記、估價、權屬管理、經營權流通轉讓和電子交易等提供服務，推動農村信息化建設，助力智慧農業發展。