南宁示范区北斗地基增强系统建设方案.doc

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1、 南宁示范区北斗地基增强系统建设方案武汉际上空间科技有限公司二一三年十一月目录第一章 项目概述11.1 建设背景11.2 建设意义21.3 建设原则31.4 参考标准41.5 常用术语6第二章 项目建设目标62.1 系统建设目标62.2 系统技术指标6第三章 项目建设内容83.1 系统总体结构83.2 系统建设内容103.3 系统管理中心建设113.4 基准站系统建设25第四章 项目组织实施424.1项目组织过程424.2项目质量管理424.3项目风险管理434.4项目实施计划45第五章 投资预算46第一章 项目概述1.1 建设背景北斗卫星导航系统BeiDou Navigation Satel

2、lite System是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统,缩写BDS，与美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧盟的Galileo系统兼容共用的全球卫星导航系统，并称全球四大卫星导航系统。目前，北斗导航定位系统已经成功发射四颗北斗导航试验卫星和十六颗北斗导航卫星（其中，北斗-1A已经结束任务），将在系统组网和试验基础上，逐步扩展为全球卫星导航系统。该系统完成后，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠性的定位、导航、授时服务并兼具短报文通信能力。较传统的单GPS系统，使用GPS系统与北斗卫星导航定位系统联合定位，对于提高导航定位系统的环境适应性以及精密定位初始

3、化时间方面有明显的优势。随着北斗导航定位系统的发展，生产定位服务设备的生产商，都将会提供对GPS和北斗系统的支持，以提高定位的精确度。目前，北斗卫星系统已经对亚太地区实现全覆盖，因此，发展北斗卫星地基增强系统，对于提高现有导航定位稳定性有着极大的帮助。建立南宁北斗地基增强系统不仅能更好更准确地服务于南宁及周边乃至广西全区，也为服务东盟国家提供借鉴和纽带，为北斗走进东盟提供应用示范1.2 建设意义南宁北斗地基增强系统可以为南宁及附近地区提供高精度永久性连续运行的定位基础设施。按用户对精度的需求不同，卫星导航定位用户可分为导航用户和精密定位用户两类。目前测绘、国土、城建、规划、水利等行业，及一些重

4、大工程的建设，需要厘米级，甚至毫米级的精确定位，使用的技术手段90%以上为GNSS的基准站差分定位技术。相对于传统的测绘手段，用GNSS的基准站差分定位技术，可以大大降低工作强度，缩短工作时间，提高工作效率。北斗地基增强系统的建设，可以为测量区域内提供永久性连续运行的基准站差分信号，避免在同一区域内的基准站的重复建设，提高设备的利用效率。北斗地基增强系统基于北斗卫星导航系统的基本导航定位功能，统筹北斗地面应用的密集跟踪站网，融合地面移动通信网、互联网等基础设施，为北斗应用推广与产业化的增强终端研制项目提供完整的应用规范、标准支撑，为北斗终端应用的高端低用思路建立地面基础设施。北斗地基增强系统能

5、够提供实时与事后精密定位服务两个功能。事后精密定位服务可通过FTP服务器事后下载基准站原始观测数据，进行事后数据处理，达到事后毫米级定位结果。实时动态定位技术依靠网络RTK技术，可在区域范围内向大量用户同时提供高精度、高可靠性、实时的定位信息。1.3 建设原则1、先进性和实用性DomeNet系统紧密围绕导航定位工作的专业特点、工作方式、业务流程及其他信息需求，结合现有的资料、数据库、信息管理系统等，进行系统设计和功能开发，确保系统贴近实际应用。连续运行参考站系统采用了国际领先的模糊度解算算法，并包含了数项高级核心技术，如可对BDS/GPS/GLONASS三模数据进行处理，移动站根据离基准站的最

6、近距离动态选择主站等。2、开放性和扩展性采用的集成系统解决方案，包括基础数据的格式、操作平台、数据库结构以及自行开发的软件和模型，在实用的前提下力求技术方向的高起点和先进性，符合国际标准，并适应未来的网络互联趋势，数据库和软件的设计可根据发展的需要进行扩充，以保证系统具有开放性、扩展性和较长的使用期，满足将来系统升级要求，保护原有的投入。3、易操作连续运行参考站系统考虑到对系统的操作方便、易学、直观，适合各级决策、管理和技术人员等不同层次的要求。系统的设计和开发遵循行业主管部门对软硬件环境、数据库、模块结构、网络协议等的有关规范，并尽量协调或统一上述标准未能涵盖的结构及接口要求，以利于系统的集

7、成和有效运行。使软件更加直观易学，容易操作。根据软件管理的不同角色，制定相应的培训计划，对用户进行系统的培训，使其彻底掌握本系统。4、安全性系统应具有切实可行的安全保护和保密措施。除了在硬件、网络、操作系统、数据库一级提供可靠的安全保密措施以外，上层应用系统的设计也必须进一步强化，确保用户数据在存储、传输、查询等过程中的绝对安全，杜绝非法用户未经授权对数据进行访问、修改和操作。对计算机犯罪和病毒具有很强的防范能力。保证数据传输可靠，防止数据丢失和破坏，确保数据的永久安全。实时监控基准站设备的在线状态，当基准站设备状态出现异常，可实时安排人到现场查看，保证基准站设备的安全。另外，由于监控、预警、

8、调度、紧急援助等功能的实现，能最大限度地防范安全事故的发生。5、标准性采用标准化的技术和协议才能交换数据和信息资源，保证连续运行参考站系统的开放性。连续运行参考站系统的外部数据流，内部数据流，系统的接口，空间数据库标准等采用相关的国际标准、国家标准。没有国际、国家标准的地方根据应用的要求需制定自己的标准，以保证将来系统的扩展性。系统平台采用开放工业标准的数据库来实现空间数据的管理，保证技术实现的开放性与可维护性，便于日常维护和系统的扩展。1.4 参考标准系统设计开发主要参照如下标准： GB/T18314-2001全球定位系统（GNSS）测量规范 CJJ73-97全球定位系统城市测量技术规程 G

9、B12897-91国家一、二等水准测量规范 CJJ8-99城市测量规范 GB/T18326-2001数字测绘产品检查验收规定和质量评定 CH1002-95测绘产品检查验收规定 CH1003-95测绘产品质量评定标准表1.4.1 引用的规范和标准（部分）名称编号批准单位年份全球定位系统测量规范CH2001中国测绘局工程测量规范GB 50026-93中国技术监督局1993-08-01精密工程测量规范GB/T 15314-94中国技术监督局1994-12-22全球定位系统城市测量技术规程CJJ 73-97中国建设部1997测绘技术设计规定ZBA 75001-89中国测绘局1989-03-29测绘技术

10、总结编写规定CH1001-91中国测绘局1991-01-21计算机软件产品开发编写指南GB8567-88中国技术监督局信息处理-数据流程图、程序流程图、系统流程图、程序网络图和系统资源图的文件编制符号及约定GB1526-89中国技术监督局1989-07-04信息处理系统 计算机系统配置图符号及约定GB/T 14085-93中国技术监督局计算机软件质量保证计划规范GB/T 12504-90中国技术监督局计算机软件配置管理计划规范GB/T 12505-90中国技术监督局UNAVCO 基准站建立规范国际UNAVCO组织IGS基准站建立规范国际IGS委员会中国地壳形变监测网络基准站建立规范中国地震局，

11、中国测绘局混凝土结构设计规范GBJ 1089中国建设部1.5 常用术语GNSS： 全球定位系统GIS： 地理信息系统GPRS: 分组无线通讯技术RTK： 实时动态定位技术TCP： 传输控制通讯协议HTTP： 超文本传输协议CORS: 连续运行参考站DGPS： 差分GPSSNR: 信噪比第二章 项目建设目标2.1 系统建设目标南宁示范区北斗地基增强系统目标为：（1） 通过地面基准站系统的增强服务，实现对现有CORS系统的升级，进行与北斗卫星导航系统的融合，提高在南宁及周边地区的高精度位置定位服务能力。为广西低纬度地区及东盟各国的后续应用提供实验验证数据和分析结论。 （2） 初步建成南宁示范区的北

12、斗系统导航与位置服务平台，为覆盖全区区域的北斗地基增强系统的建设奠定坚实的基础； （3） 配合国家北斗地基增强系统的建设，探索充分整合利用现有GPS资源加快北斗地基增强系统建设的有效途径； （4） 加快推动南宁市卫星导航应用领域技术创新及产业化研发；（5） 为南宁及附近地区各种地质灾害监测手段提供高精度GNSS定位基础设施。（6） 通过示范应用探索北斗导航服务的规范、标准及政策，开展不同行业部门多种应用模式的研究，推动北斗导航系统的大众化应用。2.2 系统技术指标南宁示范区北斗地基增强系统完成后，要求系统具备以下功能与指标：（1） 对南宁及附近地区提供毫米级差分数据源；（2） 作为灾害监测与预

13、警系统基础平台，为各监测手段提供GNSS实时或事后差分参考数据；（3） 在定位信号的有效覆盖区域内，提供GNSS实时测量数据，满足工程测量、地图修测、精密授时等项要求；（4） 采用内部专用网接入共享观测成果给其他职能部门（如国土资源部、地震局、资源环境部等）；本系统工程完毕后，要求达到表2.2.1内列举的各项技术指标：表2.2.1系统技术指标项目内 容指 标 注1精度网络RTK 水平3cm垂直5cm事后精密定位水平5mm垂直10mm变形监测水平5mm垂直10mm导 航注2水平1.5m垂直3m定 时单机精度100ns多机同步10ns可用性注3导 航95.0% （365天内）；95.0% （1天内

14、）定 位95.0% （365天内）；95.0% （1天内）完好性注4报警时间 6秒误报概率 0.3%兼容性卫星信号BD2(B1、B2、B3)/GPS(L1、L2)/GLN (L1、L2) 差分数据RTCM v2.3，v3.0，v3.2，CMR，RINEX容 量注5实时用户GSM、GPRS、CDMA方式：不限制用户数量事后用户无限制注1：精度数值为1倍中误差。 注2：导航精度为码差分精度，提供BDS/GPS双模单频差分数据。 注3：可用性指标为不顾及通信网络可用性条件下的指标。注4：完好性指标中的报警时间为发生故障到通知用户的时间间隔。注5：容量与通信网络和服务平台性能有关，此处为不顾及通信网络

15、条件下的用户数量。第三章 项目建设内容3.1 系统总体结构南宁示范区北斗地基增强系统是以管理中心为中心节点的星型网络。管理中心建立在高速局域网（1000M）的互联上。主要由参考站网、通信网络、控制中心以及用户部分组成。系统的网络协议基于TCP/IP服务，参考站的接入主要使用光纤或有线数据网络。中心服务器采用分布式部署方式结合多种先进架设、安装、防护、存储手段。系统组成简图见图3.1.1。图3.1.1 系统组成简图系统由基准站网、系统管理中心、用户数据中心、用户应用系统、数据通讯系统组成，子系统的定义与功能如表3.1.2所示。l 基准站子系统（Reference Station Sub-Syst

16、em）简称RSS，基准站简称RS；l 系统管理中心（System Monitoring and Analysis Center）简称SMAC；l 数据传输子系统 (Data Communication Sub-System)简称DCS；l 用户数据中心子系统 (Data Transmission Sub-System) 简称DTS；l 用户应用子系统 (Users Application Sub-System)简称UAS；表3.1.2 系统各单元定义与功能系统名称主要工作内容设备构成技术说明基准站子系统（RSS）卫星定位数据跟踪、采集、传输、设备完好性监测GNSS接收机、计算机、电源、网络设备

17、、避雷设备、气象设备等覆盖南宁示范区8个地市21个基准站系统管理中心（SMAC）数据处理、计算，系统管理、维护， 服务提供、管理计算机网络设备、数据传输发送设备、电源保障设备、数据输出设备分布式部署于维护，独立备份数据传输子系统（DCS）把基准站GNSS观测数据，气象数据，基准站各设备的工作状态信息等传输至管理中心SDH、100/1000Base-T光纤或有线网络集中式传输，传感器集成采用物联网技术用户数据中心子系统（DTS）把RTCM v2.3/3.0/3.2等定位数据发送给用户，并监测用户定位状态等Internet链路、GSM链路因特网、GSM用户应用子系统（UAS）按照用户需求进行不同方

18、式、不同精度定位专有数据接收、解码设备、专有软件系统适于RTK的软件系统系统数据流可以分为内部和外部数据流两类（相对于系统用户而言），内部数据流是指在连续运行参考站内部交换的流量数据，其主要特点是不对外公开；外部数据流是连续运行参考站与系统用户间进行交换的流量数据，这两类数据通过连续运行参考站的各子系统进行处理变换，以下详细说明外部数据流，因为该部分也主要是用户关心的，系统总体数据流程图参见图3.1.3。图3.1.3 系统数据流程外部数据流，连续运行参考站的外部数据流是指由系统生成的，向用户实时或事后广播的数据，即系统的服务成果。连续运行参考站的外部数据流可根据具体的应用而不断增加其种类，目前

19、，工程建成后，连续运行参考站系统可向用户提供的数据类型见表3.1.3-2。表3.1.3-2 系统外部数据流类别传输方式内容方向频度网络RTKGSMRTCM V2.3/V3.0/V3.2差分数据DTSUAS1s专用数据共享内部专用网RINEX V2.1/V3.02、基线数据文件SMACUAS-RINEXInternet/FTPRINEX V2.1/v3.02DTSUAS30min/file用户位置GSMNMEA-0183，$GPGGADTSUAS10-30s用户信息Internet/内部专用网/Data Base用户登陆信息、用户注册信息等SMACUAS-3.2 系统建设内容根据南宁示范区北斗地

20、基增强系统的子系统构成，南宁示范区北斗地基增强系统工程主要建设内容包含以下几点：（1）系统建设部组建；（2）系统管理中心建设；（3）基准站网的规划、选址与建设；（3）基准站网与管理中心的数据传输系统组网建设；（4）中心系统局域组网，调试，安全系统建设；（5）参考站网、中心网络、中心软件维护部门的建立与人员分级培训；（6）应用平台与接口的定制、开发、功能实现。3.3 系统管理中心建设3.3.1功能设计系统管理中心(SAMC)是整个连续运行参考站系统的核心单元，由网络设备、服务器主机、安全监控、数据处理软件、应用接口软件等构成的内部局域网和软件系统组成。与各基准站之间依靠SDH网络连接。管理中心要

21、求具备有以下功能：数据接入、处理、系统运行监控、维护管理、网络管理、用户管理、安全监控、公共接口、专用接口等功能。3.3.1.1数据结构设计管理中心的数据从来源可分为：基准站GNSS 数据、基准站设备完好性数据、内部数据、结果数据、用户数据、控制数据，详细说明列入表3.3.1.1。表3.3.1.1管理中心数据结构类别项目内容说明协议频度基准站数据原始观测数据工作机观测结果GNSS原始观测数据 NTRIPNMEA1Hz工作机定位结果实时定位坐标值BLH、质量因子DOP、RMS、定位类型、观测卫星数，卫星高度角、方位角1Hz设备完好性数据设备工作状态接收机内存情况，CPU使用率，电源电压，功率，天

22、线接口状况，外部传感器工作状态自定义不定时UPS工作状态输入电压，输出电压，电池剩余容量气象仪器状态是否工作正常计算机工作状态CPU 使用率，剩余硬盘空间，网络丢包率等通讯连路状态通讯速率，调制解调器工作状态，心跳时间内部数据各种计算的中间结果，一般保存为文件形式结果数据系统外部数据流，网络数据流/文件用户数据入网用户的注册信息，权限信息，计费信息控制命令基准站管理指令控制设备的休眠、启动、传输、修改配置等3.3.1.2 数据处理负责对各基准站采集并传输过来的数据进行质量分析和评价，对某些数据（如导航）进行多站数据综合、数据分流和数据存储，利用网络RTK技术形成的差分数据并提交给用户数据中心。

23、管理中心应输出的数据结果有：（1）RTCM V2.3/3.0/3.2伪距差分修正信息：服务于米级/亚米级导航定位的用户；（2）RTCM V2.3/3.0/3.2相位差分修正信息：服务于厘米级，分米级定位的用户；（3）网络RTK差分修正信息：服务于网络RTK用户；（4）RINEX V2.1/V3.02原始观测数据：服务于事后毫米级定位的用户；（5）RAIM系统完备性监测信息：服务于系统运维人员，提供系统完备性指标；3.3.1.3 系统监控自动监测设备的运行状态，可远程控制基准站设备的工作参数、发出必要的指令、改变各基准站设备运行状态。（1）对基准站的设备进行远程管理；（2）对基准站进行设备完好性

24、监测；（3）网络安全管理，禁止各种未授权的访问；（4）网络故障的诊断与恢复。3.3.1.4 信息服务提供事后精密处理服务、坐标系统转换/高程系统转换服务、控制测量、工程测量软件下载和计算服务。3.3.1.5网络管理监控并管理网络、使用防火墙接入与传输控制防止对网络的恶意访问与数据获取，并通过Internet向用户提从Http、Ftp等访问服务。3.3.1.6 用户管理管理中心对所服务的各类用户进行管理，包括：（1）用户收费管理。（2）用户登记，注册，撤消，查询、权限管理。3.3.1.7 其他功能（1）具备一定的自动控制能力，减少工作量。（2）对系统的完备性进行监测，并提供最佳的计算方案。（3）

25、有足够的扩充能力，可适应基准站数量的增加。3.3.2 技术设计系统管理中心的技术设计可分为结构设计、网络设计、防护设计、流程设计和通信设计几方面，以下分别予以详细说明。3.3.2.1 结构设计系统管理中心结构包括网络设备、安全设备、存储设备、服务器主机、维护保障设备、线路等组成，基建工作主要是机房装修、线缆、网络通信设备、服务器布设，内容主要有：（1）系统管理中心机房内，各场所的供电、供网，且安置有防静电地板，所有电源应有良好地线。（2）机房内安装空调，解决计算机等设备的散热问题。（3）防火墙软/硬件安装在系统总线出口处。（3）所有进出机房的线缆应通过布线管道，内部网络联结采用超五类网线，有必

26、要可采用光纤通信。（4）机房内分为基准站区，系统管理区，服务器区三部分，并有相应隔断分离。3.3.2.2 网络设计连续运行参考站系统网络是建立在现代计算机互联技术上的城市范围的计算机网络。各基准站作为系统网络的叶子节点，管理中心作为系统的中心节点，整个体系是以管理中心为中心节点的星型网络。作为中心节点的管理中心是系统的管理与处理中心，它的结构与性能会直接影响整个系统的运行与可靠性。按照设计，基准站子系统内各站点都应建立起数据通信网络，采用SDH网络，把各基准站连结致控制中心的路由器，组成一个虚拟局域网（VLAN），每一个站都会带有一个固定 IP 地址，而各基准站的GNSS 接收机可使用TCP/

27、IP协定把GNSS 原始数据流连续不断地传送至控制中心系统内，而系统操作员也可从控制中心向每一个站点进行远程访问，监测及调整各站GNSS 接收机的工作。在控制中心内，首先建立起一个内部的局域网LAN，通过交换机把所有的服务器、工作站计算机、路由器、硬件防火墙、后备电源系统等都连结起来，在内部局域网互相沟通。3.3.2.2.1设计方案根据对系统的功能要求和指标，主要设计方案如下所述： （1）网络形式：1000M 分布式结构，网络协议为TCP/IP。（2）网络规模：6台PC服务器，4台PC计算机工作站，可以随时扩充。（3）网络元件： CISCO-Linksys SR224交换机，1台访问服务器。网

28、络元件的规格和要求列入表3.3.1.1。表3.3.2.1 主要网络元件的使用名称型号规格说明LAN 交换机CISCO-Linksys SR224全双工/半双工自适应,24口,10/100Mbps构建网络访问服务器E1，T1，32Xrs232C网络RTK用户接入3.3.2.2.2 服务器与工作站设计系统采用6台服务器计算机来运行主要的核心网络RTK软件, 进行数据收集、处理、分析、计算及发送RTK改正信息、用户管理、认证、授权、记录和计费等工作。第一台服务器为数据处理服务器。主要模块包括：（1）数据接入服务模块；（2）事件、Email 及消息服务模块； （3）网络RTK计算和处理模块。进行下列的

29、主要工作：（1）生产网络RTK改正数信息；（2）存储管理用户信息、基准站数据。第二台服务器为接收机管理与接入服务器：（1）实时采集各基准站GNSS观测数据，并且提供原始数据转发分流服务；（2）可把GNSS观测数据自动转换为标准RINEX格式文件，自动数据质量检查，并进行归档存储。第三台服务器为GNSS数据发送服务器, 安装RTK数据服务模块及实时用户管理与收费服务模块。这台服务器的主要作用是面对外用户的。它可以向流动站用户使用不同的通讯手段如GSM、GPRS、CDMA无线上网等发送网络RTK信息，而且用户可从此服务器的网页下载後处理GNSS数据文件，并可进行用户管理、认证、授权、记录及计费等工

30、作。当网络RTK数据计算及准备好往外发送时，系统可有2种可行的方法传送RTK数据给流动站用户。使用GSM手机拨号连接到系统，然后就可接收到由软件生产的网络RTK信息。由于Internet发展快、成熟，而且可同时支持很多流动站用户连接，而不增加控制中心系统的设备与运作成本，作为当流动站用户于野外不能使用GPRS/CDMA 连结时 (信号盲区)，便可使用GSM拨号方法来获取所需的RTK改正数信息。使用Internet网络。控制中心的数据发送服务器采用有标准的NTrip数据协定及用户认证方法，所以只需把GNSS数据发送服务器连接上Internet及带有一个固定IP地址，这样，流动站用户就可便用GPR

31、S/CDMA等无线上网以获取网络RTK改正数信息，或其他的实时数据信息产品。作为运行下列的工作的要求所需：（1）向流动站用户提供RTCM数据服务；（2）提供以使用NTrip协定的Internet RTCM数据服务，支持TCP/IP连结系统；（3）用户管理、认证、授权、记录 和计费等工作；（4）作为备份，实时获取基准站原始观测数据，并提取短缺原始观测数据；第四台服务器为专用网络数据传输服务器，提供下面功能：（1）为各内部网络或专用网络用户提供GNSS原始观测数据服务；（2）为各内部网络或专用网络用户提供处理中间过程与结果（如TEC残差，基线结果文件等）；第五台服务器为Internet服务器，提供

32、下面功能：（1）提供基于Internet的事后基准站原始观测数据下载服务；（2）用户管理、认证、授权、记录 和计费等工作。第六台服务器为网络安全服务器，提供以下功能：（1）所有服务器外部网络入口点，防火墙软件安装点；（2）内部外部信息检索点，如e-mail，端口检查，攻击防御，恶意连接，病毒传播等。6台服务器，配置见表3.3.3。表3.3.3网络服务器配置编号操作系统功能名称服务器1Windows 2003 Server网络RTK计算数据处理服务器服务器2Windows 2003 Server数据转发分流服务数据分流服务器服务器3Windows 2003 Server提供RTCM数据GNSS数

33、据发送服务器服务器4Windows 2003 Server专用网络数据传输局域网或内部专用网络数据服务器服务器5Windows 2003 ServerWeb Server，事后数据下载服务HTTP、FTP服务服务器6Windows 2003 Server网络安全服务器作为内外部数据交换出/入口，其他服务器在此映射服务所设计的网络工作站可分为两类：一类是用于管理员操作的工作站，可使用高档PC 机实现。采用Windows 7操作系统，优化界面与用户体验。工作站的数量可根据需要随时扩充。另一类是数据处理用工作站，使用高档PC完成。工作站配置表参见表3.3.4。表3.3.4 SMAC的工作站配置名 称

34、配 置作用设备实现工作站1数据处理软件数据处理主机IBM PC工作站2用户计费系统、用户管理系统用户管理IBM PC工作站3系统管理软件、其它工具软件系统主控IBM PC工作站4RDS编码软件系统数据发播IBM PC3.3.2.2.3 网络拓扑结构按照以上分析，设计得到的管理中心网络拓扑图的特点是：（1）主干网是由1000M主高速交换机组成；（2）各服务器与交换机直接连接，工作站经交换机汇集后与主交换机连接；（3）网络的输入输出部分，采用硬件与软件防火墙集中控制，由路由器和访问服务器组成，直接连接在交换机上;（4）增加基准站数目时，只需增加接入线路和扩充路由器数即可;（5）网络规模扩充方便。3

35、.3.2.3 防护设计系统管理中心网络须考虑电涌防护，另外由于该网络与Internet互联，必须考虑网络的安全性，不仅要能够防止来自Internet外部的网络攻击，还要能够防止内部的攻击。对系统管理中心网络的防护设计如下：为保持控制中心的连续运行，应配置一台UPS后备电源系统, 支持本系统的所有服务器、工作站及其他有关的通讯设备在市电中断时保持运行，继续提供数据服务。电力线进入UPS之前，加装电力线电涌防护设备，隔离UPS和电力线。设备选型如：美国MCG公司的SF80电力线保护器。通信线进入通信终端前，加装通信线（数据线）电涌防护设备。各网线的接插口采用AMP防雷插件。Internet通过路由

36、器接入，并设置为硬件防火墙，整个网络配置内部IP地址。各计算机进出Internet通过硬件防火墙代理。3.3.3用户数据中心子系统设计3.3.3.1 功能分析连续运行参考站系统的用户数据中心是提供服务下行链路，此系统将整个系统的计算结果与数据传递给各用户，由用户子系统的设备接收并进行处理，完成系统服务中的最后环节，在系统中，要求具备以下的功能：（1）实时的数据发送功能。（2）大范围广播发送：以广播的方式向区内所有用户播发信息，要求基本覆盖整个系统的服务区域。（3）小范围广播发送：服务于某个小区域的用户，满足用户的特殊需要。（4）用户的使用管理：可以在信息中，加播用户的权限与使用管理信息。完成对

37、用户管理的最后环节。（5）事后的数据发送功能：通过网络或者其他方式，向用户传输事后的差分处理数据。（6）多种通信方式的适应能力：能够在不改变子系统基本结构的情况下，实现与其他通信方式的兼容。3.3.3.2 数据结构数据类型按照播发方式的不同有以下几类：（1）实时数据1、米级精度的差分数据：RTCM-104 伪距差分数据；2、分米精度的差分数据：RTCM-104 伪距、相位数据；3、厘米精度的差分数据：RTCM-104 相位差分数据；4、网络RTK的差分数据：RTCM-104 格式或自定义；5、系统完备性信息：RAIM 检验信息；6、用户许可信息：用户的授权信息。（2）事后数据高精度的相位差分数

38、据，包括各基准站采集的GNSS原始观测数据、气象数据和星历数据，供用户事后精密差分使用；其他应用类数据包括坐标系转换，海拔高程计算，控制点坐标，局部区域现有矢量化电子地图等数据。3.3.3.3 结构设计按照数据播发的时效性的不同，其结构可分为两个链路，一个部分用于实时的数据播发，另一个链路用于事后的数据传输。以下分别说明：（1）实时的数据播发1、无线上网方式：GPRS, CDMA;2、GSM公众移动通信网络：利用GSM 调制解调器实现网络RTK 信息的传输，完成大范围内的网络RTK 作业;3、其他通信方式：为了便于今后通信方式的扩充，播发界面采用标准RS-232 ，利用多功能适配器进行扩展。（

39、2）事后的数据传输对于事后的数据，采用Internet 的方式向公众服务，通过Web 访问，Ftp文件传输功能实现。3.3.3.4 数据发播流程按照以上结构设计得到的系统数据发播流程如图3.2.3.1所示。图3.2.3.1 系统数据发播流程图3.3.4流程设计按照以上的网络模式，并根据系统性能指标的要求，在管理中心网络中设计以下数据流：实时计算数据流：方向为RS编码/解码数据分流计算模块（含完备性检验、网络RTK、RTCM合成）发播。备份数据流：用于对各基准站数据的实时备份。RS编码/解码DBMS。控制数据流：发自系统管理中心的控制命令，可分为人工控制和自动控制两类，具体描述为，人工控制：操作

40、者键盘总控制台加密RS；报警控制：RS编码/解码数据分流计算模块（含完备性检验、网络RTK、RTCM合成）总控制台屏幕。实时监控数据流：对各基准站工作状态的监控，RS编码/解码数据分流总控制台屏幕。发播数据流：正常工作条件下，系统管理中心的输出数据流。RS编码/解码数据分流计算模块（含完备性检验、网络RTK、RTCM合成）发播模块DBMS发播模块DTS。以上的数据流不一定同时发生，在正常工作下，计算流、备份流、控制流、监控流和发播流同时发生。在通信中断恢复后，自动产生缺断数据流。系统管理中心网络数据流如图3.3.4.1所示。图3.3.4.1系统管理中心数据流程3.3.5设备配置根据以上对网络和

41、数据流程的分析，得到系统管理中心的配置如表3.3.5.1所示。表3.3.5.1SMAC系统配置表类别项 目参考型号规格服务器1IBM（待定）服务器2IBM（待定）服务器3IBM（待定）服务器4IBM（待定）服务器5IBM（待定）服务器6IBM（待定）工作站IBM（待定）UPS电源APCSURT10000XLI电池12V-100AH密封铅酸免维护蓄电池LAN 交换机CISCO-Linksys SR224全双工/半双工自适应,24口,10/100Mbps路由器Cisco2811四个扩展模块数，可支持VPN，内置防火墙，固定广域网接口,可选广域接口WIC卡，固定局域网接口：1000Base-T路由器

42、模块CISCO NM-4T4端口串行网络模块配线架AMP24口硬件防火墙CISCOPIX-501-BUN-K9调制解调器RoboticUS V.Everything V.90 56K Modem机柜19 标准防电涌设备MCG SF80电源线保护器MLP10E数据线保护器软件操作系统Windows 2003Server Windows 7Professional计算软件DomeNetCORS中心管理软件资源申请PRI-E1E1，2.048M带宽访问服务器SDH2.048Mbps路由器Internet专线DDN/FrameRelay/SDH 2M路由器固定IPInternet IP3.2.6工程安

43、装系统管理中心的设备安装需要按照表3.3.6.1的步骤进行。表3.3.6.1 系统管理中心网络工程建造步骤工序项 目内 容提交成果1设计机房结构、装修、布线等设计机房布线分布图2土 建建筑施工机房装修机房装修工作报告管线敷设敷设网线、电力、通信等管线3设备安装供电系统安装防电涌设备，UPS电源电涌防护设备的设计报告电涌防护设备的安装报告各设备的安装报告室内设备安装各计算机、通信设备，主机4调试各单元测试系统各单元分别测试网络测试报告网络建设总结报告整体测试网络整体测试3.4 基准站系统建设3.4.1功能设计3.4.1.1功能分析与设计综合系统的功能设计与要求，并结合有关国内外的基准站资料，对连

44、续运行参考站系统基准站提出以下的功能分析与设计：（1）基准站设计为无人值守型，设备尽可能少，连接可靠。（2）由于南宁示范区处于低纬度地区，电离层活动活跃，基线长度设置不宜过长，在南宁示范区共设置覆盖8个地市布设21个基准站点，在系统服务区内避开敏感区域，为今后各类应用服务，测绘工程和服务提供精密的稳定空间基准,为全系统提供区域性电离层、各类差分信息服务；分析增强系统的实验数据，统计达到的定位精度，为低纬度地区提供验证结论。为进一步推广至东盟各国提供实验参考（3）基准站均采用GNSS 接收机，可接收BDS/GPS/GLONASS三模数据。（4）基准站保存接收机采集的GNSS 数据。GNSS接收机

45、内存保留最新的12-24 小时的原始观测数据。计算机硬盘上至少能够保存60 天数据。（5）在断电情况下，基准站能够靠自身的UPS工作12小时以上，并向管理中心报警。（6）基准站按照设定的时间间隔自动将GNSS观测数据等信息通过政府专网传输给管理中心。 （7）具备设备完好性检测功能：定时自动对设备进行轮检，出现问题时向管理中心报警。（8）管理中心通过远程方式，设定、控制、检测基准站的运行。设定包括：接收机参数；计算机参数。控制包括：接收机参数的修改。检测包括：接收机状态；计算机状态；UPS 电源状态。3.4.1.2数据结构分析与设计按照系统要求，基准站应能严格按规定的时间间隔将数据实时传输给管理中心，并且响应管理