北斗三號系統(tǒng)全球?qū)Ш脚c位置服務(wù)技術(shù)創(chuàng)新的分析

+景貴飛（北京航空航天大學前沿科學技術(shù)研究院）

導(dǎo)航與位置服務(wù)是科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃推出的概念[1]，目前在我國已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)普遍認可接受的科研方向。導(dǎo)航與位置服務(wù)是指基于導(dǎo)航定位、移動通信、數(shù)字地圖等技術(shù)，建立人、事、物、地在統(tǒng)一時空基準下的位置與時間標簽及其關(guān)聯(lián)，為政府、企業(yè)、行業(yè)及公眾用戶提供隨時獲知所關(guān)注目標的位置及位置關(guān)聯(lián)信息的服務(wù)。現(xiàn)在回顧“十二五”科技發(fā)展專項規(guī)劃提出的目標已經(jīng)基本實現(xiàn)，精準地預(yù)測和推動了國內(nèi)導(dǎo)航與位置服務(wù)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，眾多信息通信（ICT）企業(yè)進入衛(wèi)星導(dǎo)航行業(yè)，極大地促進了技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的進步及規(guī)模的擴張。2020年，北斗三號系統(tǒng)將完成全球星座建設(shè)，并將開始向全球用戶提供服務(wù)[2][3]，這為中國參與全球?qū)Ш脚c位置服務(wù)提供了良好的機遇，要實現(xiàn)北斗信號引領(lǐng)的全球?qū)Ш脚c位置服務(wù)還需要做很多艱苦的工作。

一、對我國導(dǎo)航與位置服務(wù)發(fā)展的認識

產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)顯示導(dǎo)航與位置服務(wù)成為了一個新的產(chǎn)業(yè)方向。百度、騰訊、阿里巴巴、美團等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的強勢介入，推動中國的位置服務(wù)市場按照互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展范式、企業(yè)競爭模式發(fā)展，因此在很大程度上快速增加了用戶數(shù)量、用戶黏度，每天的點擊服務(wù)數(shù)量成為國際上最大的市場，依據(jù)國際通用的點擊成本計算，也是規(guī)模最大的市場，其中興趣點數(shù)量、用戶量、數(shù)據(jù)加工能力等等在國際上具備競爭力的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，都成為拉動衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用的一個重要方面，進一步的大數(shù)據(jù)加工更成為增值服務(wù)的新方向，假期旅游熱點、物流、車流和人流分析等等成為互聯(lián)網(wǎng)上及時的數(shù)據(jù)產(chǎn)品服務(wù)的重要組成[4][5]。行業(yè)應(yīng)用也在逐步深入推進中[6][7][8]。北斗系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用成為我國最高層領(lǐng)導(dǎo)直接關(guān)心的重大科技工作[9]，應(yīng)用的規(guī)?；?、全球服務(wù)的落地、未來綜合時空體系的完善等等目標的實現(xiàn)，不但為中國行業(yè)用戶提供了迫切和深入的要求，更對用戶應(yīng)用北斗系統(tǒng)發(fā)展自身的業(yè)務(wù)提供了強大的信心，在中國數(shù)字交通規(guī)劃、智能駕駛、民航、高鐵、水利、精準農(nóng)業(yè)等等行業(yè)都把支持北斗系統(tǒng)應(yīng)用納入到業(yè)務(wù)系統(tǒng)實踐中，這在衛(wèi)星導(dǎo)航不長的發(fā)展時間里是革命性的，是又一個里程碑式的推廣過程。如果說過去衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用是處于輔助性、非業(yè)務(wù)支持承諾的狀態(tài)，那么現(xiàn)在所產(chǎn)生的是中流砥柱、支撐發(fā)展、承擔行業(yè)職能應(yīng)用的中堅角色，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)必須要提供的是硬可靠服務(wù)，是支持行業(yè)執(zhí)法和承擔法律責任的服務(wù)，這種探索剛剛開始，但這必將是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展的必由之路，只是北斗系統(tǒng)被要求的走的快了一點。

導(dǎo)航與位置服務(wù)在中國的快速發(fā)展和擴張帶動了技術(shù)的進步[10]。

（1）協(xié)同精密定位技術(shù)在瞄準大眾用戶高效、精準、無縫、無盲區(qū)的定位需求，構(gòu)建面向移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)億級用戶的位置云服務(wù)平臺上取得初步可喜成果，搭建完成GNSS實時高精度云處理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)輔助北斗/GNSS位置服務(wù)系統(tǒng)、多源定位數(shù)據(jù)協(xié)同處理系統(tǒng)，初步完成了協(xié)同精密定位服務(wù)平臺的集成，能夠?qū)崿F(xiàn)大眾智能手機室外定位精度1米、室內(nèi)定位精度3米的室內(nèi)外無縫定位，以及無人系統(tǒng)多源協(xié)同定位厘米級精度的服務(wù)能力[11][12]。

（2）全球位置信息疊加協(xié)議與位置服務(wù)網(wǎng)的研發(fā)上也取得初步的較好的進展，梳理和實施了基于混合云的泛在位置感知與信息疊加協(xié)議、動態(tài)多源時空信息本體構(gòu)建與位置網(wǎng)框架設(shè)計、全球一致的室內(nèi)外無縫剖分位置編碼與IPv6映射、位置感知的信息融合協(xié)同計算與服務(wù)、全球位置服務(wù)試驗網(wǎng)構(gòu)建與應(yīng)用示范等研制[13]。

（3）全空間信息系統(tǒng)，創(chuàng)建以多粒度時空對象來描述現(xiàn)實世界（含人機物三元世界）的建模理論，解決多粒度時空對象描述、生成、管理、分析、可視化等一系列關(guān)鍵技術(shù)，研制全空間信息系統(tǒng)平臺，項目已設(shè)計和實現(xiàn)了多粒度時空對象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)模型和交換格式，研制了多粒度時空對象建模工具、全空間數(shù)據(jù)庫管理軟件、時空對象訪問引擎、全空間信息系統(tǒng)集成開發(fā)框架等，開發(fā)了全空間信息系統(tǒng)平臺原型[14][15]。

二、北斗全球服務(wù)帶來的新需求分析

從全球?qū)Ш脚c位置服務(wù)市場所扮演的角色來講，北斗系統(tǒng)還處于姍姍學步階段。北斗系統(tǒng)開始全球服務(wù)帶來了全球用戶新的要求和期待。

1、多模系統(tǒng)提供的更高性能服務(wù)使市場充滿了期待，更多行業(yè)、公眾的應(yīng)用要求星座提供信號穩(wěn)定可靠。

中美俄歐四大全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在今年年底將實現(xiàn)共同提供服務(wù)，這在人類衛(wèi)星導(dǎo)航史上是第一次，四大系統(tǒng)超過100顆衛(wèi)星對地球用戶提供信號，這極大刺激了制造商和用戶的信心，也意味著來自于星座的信號穩(wěn)定性更好、完好性和精度更加優(yōu)秀[16]，人們可以更放心地用這些來自天空的信號做自己的事情，北斗系統(tǒng)最近五年來在全球尤其是“一帶一路”上的推廣就驗證了這一點。北斗系統(tǒng)在其中扮演好自己的角色、提供不輸于人的服務(wù)是必然的要求，而北斗產(chǎn)品制造商和服務(wù)商則更需要加強業(yè)務(wù)拓展工作，在產(chǎn)品生產(chǎn)落地、標準和認證許可、產(chǎn)品銷售代理、后續(xù)保障服務(wù)等方面加大力度，像今天的華為、海爾等企業(yè)一樣在全球具備生產(chǎn)、銷售、服務(wù)能力，保證北斗系統(tǒng)產(chǎn)品能夠與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)品相融合，共同為當?shù)赜脩籼峁┓?wù)。今天北斗系統(tǒng)接收終端在芯片、主板、天線等方面都取得了巨大進步，國內(nèi)市場實現(xiàn)了快速擴張，但是適應(yīng)國際市場的產(chǎn)品形式還不多，如支持不同國家語言顯示的產(chǎn)品界面、符合不同國家使用習慣的功能和樣式、當?shù)胤?wù)網(wǎng)點、當?shù)亟逃嘤枡C構(gòu)等等，這些都還是處女地，既是巨大的挑戰(zhàn)也是巨大的機遇。

2、導(dǎo)航與位置服務(wù)拓展的室內(nèi)外無縫覆蓋已經(jīng)成為基本需求。

中國在室內(nèi)外無縫覆蓋信號建設(shè)、應(yīng)用開發(fā)上的工作，極大促進了行業(yè)和公眾對于高精度位置網(wǎng)的認可，也極大地推動了用戶對于室內(nèi)定位信號的需求[17]。中國通過國家科技計劃支持的多輪、多家承擔單位研發(fā)室內(nèi)定位系統(tǒng)，目前在全國各大交通樞紐、商業(yè)廣場等等布設(shè)室內(nèi)定位信號，所產(chǎn)生的服務(wù)能力、服務(wù)規(guī)模是國際領(lǐng)先的，這也進一步對高精度（1米量級）室內(nèi)外無縫覆蓋的需求產(chǎn)生了良性互動。用戶不再對與衛(wèi)星導(dǎo)航僅僅提供室外服務(wù)存在包容態(tài)度，已經(jīng)認為提供無縫覆蓋服務(wù)是天經(jīng)地義的、必須的，這在一定程度上放大了應(yīng)用系統(tǒng)的增值開發(fā)，進一步拉動了室內(nèi)定位信號布設(shè)需要。協(xié)同精密定位使得室內(nèi)外無縫得以順利融合實現(xiàn)，信號的延伸，既拉動了系統(tǒng)建設(shè)，也帶動了更多終端的生產(chǎn)和銷售，可穿戴設(shè)備、芯片一卡通等等單獨的產(chǎn)品以及與不同終端融合的產(chǎn)品開始出現(xiàn)，同時也對室內(nèi)地圖和室內(nèi)GIS也提出了要求。室內(nèi)地圖和處理的GIS是更為復(fù)雜的問題，因為理論上來說每一個室內(nèi)環(huán)境都可以有一個獨立的坐標系統(tǒng)來表示自己的信息，因此在處理時也牽涉到眾多的數(shù)據(jù)同一化、多坐標環(huán)境數(shù)據(jù)并發(fā)問題，這時GIS不但要處理傳統(tǒng)的空間分析等問題，還需要顧及云計算、大數(shù)據(jù)等涉及的大并發(fā)問題，目前這一點還是一個研究程度不深的難題。

3、全球全息地圖獲取與位置信息聚合才能夠面向全球信息服務(wù)。

全球用戶對于信息的需求，既是一個整體性問題也是一個局域性問題。整體性問題是在于用戶的需求有時需要全球的信息進行綜合分析，例如全球貿(mào)易趨勢分析、全球生態(tài)環(huán)境變化、全球市場價格和走向分析等等，局域性問題是指用戶的需求在較多情況下是局域性的，例如某個城市生活的居民更多情況下對于本身生活城市的實時信息需求更加迫切和頻繁。導(dǎo)航與位置服務(wù)在全球范圍內(nèi)首先需要考慮全息位置地圖獲取是全球性的，位置信息的聚合是在互聯(lián)網(wǎng)整體范圍內(nèi)實施的，必須要對于互聯(lián)網(wǎng)ZB級數(shù)據(jù)的聚合和疊加分析具備能力，其次對于局域性反應(yīng)需要通過某種局域性計算處理能力進行應(yīng)對，這有些類似于計算領(lǐng)域的云計算和邊緣計算（霧計算）的概念，必須要具備這種能力才能夠在當前互聯(lián)網(wǎng)趨勢下實現(xiàn)導(dǎo)航與位置服務(wù)的發(fā)展，不可能拋開互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展單獨再制造一個服務(wù)方向。面向這種需求和趨勢，研制全球位置框架與編碼系統(tǒng)成為一種可能的實現(xiàn)渠道，通過國際合作的全球位置框架共識、在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下形成支持http、html等協(xié)議的位置信息共識，這種共識第一代可以以四大星座系統(tǒng)互操作協(xié)議為基礎(chǔ)進行編制，是現(xiàn)有星座服務(wù)能力基礎(chǔ)上的信息獲取和聚合，為互聯(lián)網(wǎng)ZB級數(shù)據(jù)在位置技術(shù)上的整合加工提供支撐。

4、為全球用戶提供導(dǎo)航和位置服務(wù)需要新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，高精度位置網(wǎng)在全球的實現(xiàn)需要新的擴展。

“中國高精度位置網(wǎng)及其在交通領(lǐng)域的重大應(yīng)用”獲得了2018年度國家科技進步一等獎，構(gòu)建了穩(wěn)健、可信的中國高精度位置服務(wù)系統(tǒng)，研制了高性能、低成本的北斗核心芯片和系列裝備，開拓了北斗精準定位在公路、水路、設(shè)施建設(shè)和大眾出行等方面的規(guī)模化，為數(shù)字交通、交通強國等等戰(zhàn)略規(guī)劃中北斗系統(tǒng)應(yīng)用方向的提出和實施提供了重要支撐，也為進一步拓展北斗系統(tǒng)行業(yè)業(yè)務(wù)深化應(yīng)用提供了信心和技術(shù)保障。面向全球高精度位置網(wǎng)建設(shè)和服務(wù)，需要考慮新的用戶和技術(shù)條件，構(gòu)建新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)[18][19]。首先世界不同國家之間基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建和信號落地有不同的政策，必須要保證每個國家對于落地信號的可控、安全等等因素，同時也關(guān)系到在信號應(yīng)用中的各國自身標準和管理政策問題，因此需要在整體全球高精度位置網(wǎng)的框架下照顧到每個國家像類似的獨立高精度位置網(wǎng)，這種架構(gòu)類似云計算和霧計算的關(guān)系，是一個全球到局域的分形結(jié)構(gòu)，涉及這種模式是全球應(yīng)用落地的必然要求，也是推動每個國家本地化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的首要條件，不解決這個問題，規(guī)?；谋镜貞?yīng)用很難開展起來。

5、從全球今后導(dǎo)航與位置服務(wù)發(fā)展目標來看，全空間信息系統(tǒng)成為重大需求。

全空間信息系統(tǒng)（Pan-Spatial Information System,PSIS）是一套依據(jù)地球科學理論真實客觀數(shù)字化現(xiàn)實世界并支持未來決策的智能系統(tǒng)，通過傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取從微觀到宏觀的動態(tài)復(fù)雜世界的時空實體信息，深度融合計算和通信能力，形成多元空間的統(tǒng)一表達和大數(shù)據(jù)的空間化重構(gòu)，運用網(wǎng)絡(luò)空間的數(shù)據(jù)與模型的雙重驅(qū)動來可靠實時安全地支持智能化時空決策，實現(xiàn)與物理世界進程的完美協(xié)作。其理論基礎(chǔ)是多粒度時空對象數(shù)據(jù)模型。未來全球構(gòu)建位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)的形態(tài)必將是信息互聯(lián)互通、服務(wù)彼此融合，通過利益核算方式形成全球網(wǎng)絡(luò)上的位置信息綜合加工，因此全空間信息系統(tǒng)作為推動基于位置的數(shù)字鏡像（Digital Twin）體系的核心手段，成為今后業(yè)態(tài)發(fā)展的未來結(jié)果。全空間信息系統(tǒng)認為與時空相關(guān)的導(dǎo)航與位置服務(wù)集聚數(shù)據(jù)描述至少包括時空參照、空間位置、空間形態(tài)、組成結(jié)構(gòu)、關(guān)聯(lián)關(guān)系、認知能力、行為能力、屬性特征等八個方面，由此推動數(shù)據(jù)的相互融合能力，形成全球化的、類似今天我國位置服務(wù)企業(yè)數(shù)據(jù)管理和生產(chǎn)模式，適應(yīng)每天超過n個千億次服務(wù)請求。全空間信息系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)發(fā)展的一次新飛躍，是數(shù)字經(jīng)濟時代人類用數(shù)字化方式來支持自己生活的集大成解決方案，是地球村和網(wǎng)絡(luò)空間治理的必要基礎(chǔ)。

當然，北斗全球服務(wù)帶來的需求是全方位的，從技術(shù)角度來說還有知識產(chǎn)權(quán)、技術(shù)轉(zhuǎn)移、許可認證等等方面，這些將隨著以北斗系統(tǒng)為基礎(chǔ)的全球?qū)Ш脚c位置服務(wù)的發(fā)展，不斷顯示出重要性。

三、全球?qū)Ш脚c位置服務(wù)對技術(shù)創(chuàng)新方向的分析

在萬物互聯(lián)逐漸成為現(xiàn)實的時代，參與全球?qū)Ш脚c位置服務(wù)對于基于北斗系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新是一個巨大的挑戰(zhàn)，也是現(xiàn)實的具有迫切需求的拉動力，將更加大跨度地推動技術(shù)進步。目前來看，以下五個方面將是發(fā)展的核心方向：

1、系統(tǒng)服務(wù)檢測與備份提升導(dǎo)航信號硬可靠性能。

雖然伽利略系統(tǒng)在2019年出現(xiàn)了長時間的系統(tǒng)故障[20]，但不可否認當前的星座系統(tǒng)通過相互之間的互操作已經(jīng)具備了良好的完好性，四大衛(wèi)星星座通過合作能夠保證播發(fā)信號幾乎具備100%的高可用度，但是要實現(xiàn)用戶要求的硬可靠性能目標，還需要對于終端性能進行時時刻刻的檢測，以保證從系統(tǒng)播發(fā)到用戶應(yīng)用具有同樣的完好性、可用性和精度，這就需要建立系統(tǒng)的服務(wù)檢測能力，以便對于用戶端的失誤隨時做出反應(yīng)，給予提醒或者做出替代性服務(wù)。相比提醒式的預(yù)警而言，替代性往往是用戶更加需要的，因為用戶在使用導(dǎo)航過程中，提醒和預(yù)警能夠使他意識到問題即將發(fā)生，但是并不能夠解決他繼續(xù)使用的要求，因此替代性的導(dǎo)航能力是目前硬可靠研究的又一個重要方向。彈性PNT、慣性導(dǎo)航耦合、全源導(dǎo)航導(dǎo)航等等概念都是這方面的努力，目前看來5G[21]、低軌衛(wèi)星星座[22][23]可能是比較有發(fā)展?jié)摿Φ氖袌鰬?yīng)用的解決方案。它們分別部署了大量的地面基站或者天上衛(wèi)星，具備很高的冗余度，而且其播發(fā)頻點、播發(fā)方式與衛(wèi)星導(dǎo)航的各類服務(wù)都具備差異性，具備實現(xiàn)服務(wù)檢測和備份的能力。

2、信號綜合網(wǎng)管推動室內(nèi)外無縫覆蓋。

從中美對于綜合時空體系的研究現(xiàn)狀可以看出，目前室內(nèi)室外環(huán)境的1米級高精度定位導(dǎo)航的硬可靠實現(xiàn)還是有很大的距離的。目前各國科學家的研究重點大多集中在終端集成上，希望通過終端集成能夠適應(yīng)各類信號源的服務(wù)。這是非常重要的。但應(yīng)當看到，云平臺控制、霧定位雖然在定義中被提及，但是其重視程度與終端集成相比還有很大的差距，云平臺架構(gòu)、功能、運行、維護等等內(nèi)涵如何還未得到闡述和深入研究實踐。信號源的調(diào)控和面向終端用戶的服務(wù)需要網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。室外環(huán)境有衛(wèi)星導(dǎo)航和慣導(dǎo)作為比較一致的信號供應(yīng)，但是室內(nèi)環(huán)境由于每一個小型區(qū)域例如一個房間、一座大樓、一個機構(gòu)等等都可能是一個獨立的室內(nèi)定位信號系統(tǒng)，具備自己的坐標系，因此管理信號源對于網(wǎng)管系統(tǒng)有極高的要求。終端用戶是在不同的信號源之間運動穿越的，需要網(wǎng)管系統(tǒng)對于信號和終端之間的適配切換及時作出反應(yīng)，在一定請求頻率、動態(tài)、用戶數(shù)情況下，保證每個用戶都得到良好服務(wù)。同時，網(wǎng)管系統(tǒng)還需要對于信號到終端的整體流程的服務(wù)質(zhì)量、故障診斷進行隨時的檢測，對各類事故作出及時應(yīng)對。綜合時空體系的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)必須要支持管理業(yè)務(wù)等功能的實現(xiàn)，滿足對被管理網(wǎng)絡(luò)的操作、維護和管理的需要。綜合時空體系的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涉及定位導(dǎo)航授時的方方面面，從業(yè)務(wù)預(yù)測到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，從時空工程、系統(tǒng)安裝到運行維護、網(wǎng)絡(luò)組織，從業(yè)務(wù)控制和質(zhì)量保證到運行企業(yè)的事務(wù)管理等等。業(yè)務(wù)范圍至少包括綜合時空體系日常業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)運行管理業(yè)務(wù)、綜合時空體系的檢測、測試和故障處理等網(wǎng)絡(luò)維護管理業(yè)務(wù)、綜合時空體系網(wǎng)路控制和異常業(yè)務(wù)處理等網(wǎng)絡(luò)控制業(yè)務(wù)，甚至應(yīng)該包括未來的收費賬戶管理。

3、全息位置信息聚集技術(shù)。

首先需要依托導(dǎo)航系統(tǒng)提供的全球一致性的位置和時間參量，制作、管理與IPv6相融合的社會標識系統(tǒng)，具備定位、授時、互聯(lián)網(wǎng)連接的全球化個體標識系統(tǒng)，通過標識附加使社會傳感網(wǎng)具備基于時空要素的信息獲取能力，為真實客觀數(shù)字化現(xiàn)實世界、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進行全息位置地圖入庫整理提供良好數(shù)據(jù)源；其次是發(fā)展全球位置框架協(xié)調(diào)棧，使各國、各用戶、各業(yè)主的不同數(shù)據(jù)能夠協(xié)調(diào)產(chǎn)生一個統(tǒng)一共識時空的綜合坐標體系，以便對于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)時空關(guān)聯(lián)、對任意區(qū)域參量的空間分布進行映射表達和測度。最后達到構(gòu)建具備全球統(tǒng)一管理、交互能力的全息位置地圖的能力，支持任意網(wǎng)站依據(jù)自身的業(yè)務(wù)特點，在空間映射技術(shù)支持下形成專題化全息位置地圖，并提供空間信息服務(wù)。上述三個方面是一個位置服務(wù)的流程環(huán)節(jié)，在這個環(huán)節(jié)里，必須要解決數(shù)據(jù)的權(quán)益、安全、隱私等問題，在目前技術(shù)條件下，可能還需要引入?yún)^(qū)塊鏈和通證技術(shù)來支持全球位置信息疊加協(xié)議。這些技術(shù)需要研發(fā)、更需要不同國際用戶之間的協(xié)調(diào)。

4、用戶服務(wù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

在全球范圍內(nèi)推動高精度導(dǎo)航與位置服務(wù)，用戶可能是幾百億個網(wǎng)頁地址，也可能是幾千億個物聯(lián)網(wǎng)終端，也可能是某一個組織的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，因此應(yīng)用場景可以定義在整個互聯(lián)網(wǎng)的基于位置的服務(wù)系統(tǒng)，其良好性能考核至少是，要在一定的時間約束（如毫秒級）條件下，針對不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)下的用戶提供按需的決策知識服務(wù)。相比較今天中國的位置服務(wù)能力和服務(wù)企業(yè)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)框架，全球用戶服務(wù)網(wǎng)絡(luò)框架在計算能力上需要考慮如何調(diào)用EB級算力，如同比特幣挖礦一樣；傳輸能力上還需要考慮如何利用好全網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的短時延和大并發(fā)；數(shù)據(jù)上需要考慮如何組織和調(diào)用好ZB級的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)實現(xiàn)全息位置地圖及其加工；服務(wù)上需要考慮不同的數(shù)據(jù)之間的同化、挖掘和處理，實現(xiàn)按需服務(wù)；服務(wù)模式上需要考慮如何滿足全球用戶在不同地域、不同文化、不同方式的應(yīng)用需求下調(diào)控運行。以往我們在分析ICT行業(yè)全球服務(wù)時，經(jīng)常以某個大型跨國公司的計算能力、數(shù)據(jù)流量來進行剖析，今天導(dǎo)航與位置服務(wù)也到達了這個時候，需要在EB級算力、ZB級數(shù)據(jù)、Tb級用戶的需求基礎(chǔ)上來分析服務(wù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

5、全空間信息系統(tǒng)。

全空間信息系統(tǒng)就是希望構(gòu)建一套基于位置的數(shù)字鏡像服務(wù)系統(tǒng)，是一個各個分項技術(shù)和系統(tǒng)的大集成，它至少包括物聯(lián)網(wǎng)組成的傳感器網(wǎng)絡(luò)、信息的實時獲取與傳輸、時空大數(shù)據(jù)中心、空間信息處理分析、智能化時空決策、網(wǎng)絡(luò)安全（含數(shù)據(jù)安全）等六個部分。通過物理世界的設(shè)施部件連接在一起，形成按照位置、時間進行整合的、具備權(quán)益歸屬地信息加工，將會進一步催生眾多具有計算、通信、控制、協(xié)同和自治性能的設(shè)備、應(yīng)用和服務(wù)，從產(chǎn)業(yè)角度看，其涵蓋了小到人體器官、智能家庭，大到工業(yè)系統(tǒng)、城市系統(tǒng)、智能交通等行業(yè)系統(tǒng)的國家級甚至世界級的應(yīng)用，是實現(xiàn)EB級算力、ZB級數(shù)據(jù)、Tb級用戶網(wǎng)絡(luò)下應(yīng)用和服務(wù)的核心工具。

上述技術(shù)的指標要求、建設(shè)規(guī)模、服務(wù)模式相比目前國內(nèi)行業(yè)內(nèi)的同事們的工作，有非常大的跨越，需要其它更多專業(yè)的專家共同努力、跨界合作。

四、推動全球位置服務(wù)聯(lián)盟的建議

全球范圍內(nèi)推動導(dǎo)航與位置服務(wù)發(fā)展必須要依靠國際合作，形成大的國際合作格局來共同商議推動，如同國際電聯(lián)ITU推動信息產(chǎn)業(yè)、地球觀測組織GEO推動全球綜合地球觀測系統(tǒng)建設(shè)、聯(lián)合國衛(wèi)星導(dǎo)航委員會ICG推動衛(wèi)星導(dǎo)航信號提供商服務(wù)協(xié)調(diào)、國際衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)IGS推動衛(wèi)星導(dǎo)航科學研究和服務(wù)一樣，推動構(gòu)建一個全球?qū)Ш脚c位置服務(wù)的協(xié)調(diào)框架，比如成立一個全球位置服務(wù)聯(lián)盟（GLOSA，Global LOcation Service Alliance）。

該聯(lián)盟主要推動各國聯(lián)合構(gòu)建全球高精度位置網(wǎng)，以新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實現(xiàn)綜合的系統(tǒng)之系統(tǒng)（System of systems）建設(shè)。主要是以推動全球?qū)Ш脚c位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為目標，充分尊重各國導(dǎo)航與位置服務(wù)關(guān)切的基礎(chǔ)上，通過對各國在相關(guān)方向的技術(shù)成果的共識形成建議性規(guī)范，為各國導(dǎo)航與位置服務(wù)的發(fā)展提供建議，對于室內(nèi)外無縫定位、數(shù)據(jù)共享和交換、算力平臺上工具開發(fā)、服務(wù)架構(gòu)集成和融合協(xié)議、政策規(guī)范等等進行研討、研究，面向市場推廣和用戶服務(wù)推出可以執(zhí)行的建議，提供技術(shù)支持服務(wù)。

聯(lián)盟的成員應(yīng)當是政府代表為主、學術(shù)和產(chǎn)業(yè)單位作為成員的架構(gòu)比較適合發(fā)展需求。政府代表體現(xiàn)了各國政府對于導(dǎo)航與位置服務(wù)的政策要求，有助于在方向上保證聯(lián)盟各項共識、建議的推動實施。學術(shù)和產(chǎn)業(yè)單位成員有助于推動這一新興領(lǐng)域的新概念、新實踐的合作，促進各國具體實施單位的交流和共同成長。聯(lián)盟是一個溝通協(xié)調(diào)平臺，不追求推出強制實施的任何內(nèi)容，希望能夠在任何共同關(guān)注的話題下向全球公布討論的內(nèi)容和結(jié)果，為各國應(yīng)用提供選擇項，促進行業(yè)的宏觀視角的發(fā)展。

五、結(jié)語

從技術(shù)發(fā)展角度來說，導(dǎo)航與位置服務(wù)隨著北斗系統(tǒng)全球服務(wù)的開啟，面臨著新的機遇，要適應(yīng)這種發(fā)展并及時為全球用戶提供服務(wù)，需要對目前的工作做較大的改變，不但是衛(wèi)星導(dǎo)航相關(guān)的內(nèi)容，更主要的是切實把互聯(lián)網(wǎng)能力應(yīng)用起來，把新一代信息技術(shù)與位置服務(wù)結(jié)合起來，把全息位置地圖服務(wù)融入到互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中，在全球范圍內(nèi)提供位置、時間做支撐的新型服務(wù)，這需要國內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域與互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的跨界融合，研發(fā)創(chuàng)新型技術(shù)實現(xiàn)跨越式新服務(wù)，也需要與國際衛(wèi)星導(dǎo)航、互聯(lián)網(wǎng)同行們共同合作。

北斗三號系統(tǒng)是中國人提供給國際社會的第一個全球系統(tǒng)，也真正開啟了第一個依托中國系統(tǒng)的全球服務(wù)體系的建設(shè)機遇，需要一系列全球發(fā)展服務(wù)的中國方案來實現(xiàn)這個目標。發(fā)展空間更大、競爭格局更復(fù)雜，這可能是北斗系統(tǒng)全球服務(wù)帶來的直接感受。

北斗系統(tǒng)全球信號服務(wù)必將進一步增強全球尤其是中國用戶和投資者的信心，面向更加深入、多樣、萬物互聯(lián)的全球應(yīng)用，許多工作才剛剛開始，目前未曾見過的應(yīng)用很可能是更大的規(guī)模產(chǎn)業(yè)。