全国连续运行参考站网安全性分析

彭道刚,唐宇培

(61365部队,天津 300140)

全国连续运行参考站网安全性分析

彭道刚,唐宇培

(61365部队,天津 300140)

本文针对国内目前的连续运行参考站建设与应用情况,从各观测站的数据通信与生产应用角度,分析了国家连续运行参考站网的安全态势与未来发展需求,对国内站的建设、维护与应用提出了相应的建议与方法。

连续运行参考站;安全性分析;GNSS数据应用

0 引言

连续运行参考站系统(continuous opration refrence system,CORS)是由若干个固定的、连续运行的全球定位系统(global positioning system, GPS)参考站,利用现代计算机、数据通信和互联网(LAN/WAN)技术组成的网络,实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的GPS观测值(载波相位,伪距),各种改正数、状态信息,以及其他有关GPS服务项目的系统[1]。

CORS技术近十年间发展迅速,2005年前全国仅建设了73个CORS站,据不完全统计,2010年增加到2 000多个,2014年迅速增加到近6 000 个[1]。目前CORS站建设正在向高速铁路、民航、公路、大坝和港口等经济基础设施行业快速扩张,用于实时监测铁路、公路和港口的形变与沉降,交通调度与管理。由于CORS站建设没有统一标准,建设技术门槛低、投资少、用途广,不需要申报,各部门、各行业根据自己需要进行建设,造成重复投资、资源浪费,管理混乱,存在国家地理信息安全隐患。

针对上述存在的问题,本文提出应建立统一的国家卫星导航定位CORS站系统,系统清理重复建设的测站,提高具有我国具有自主知识产权的北斗卫星导航系统(BeiDou navigation satellite system,BDS)模式的CORS站比例,促进BDS的产业化发展。

1 CORS站分布情况

全国CORS站呈现东部密、西部稀、南部多、北部少,发达地区多、经济落后地区少的特点。在东部经济发达地区,CORS站点整体分布均匀、密度很高(广东120个、江苏98个),基本上实现每个县城建设一个以上CORS站,CORS站之间的平均间距在为30 km,个别地级市、甚至县级市建有了本级的CORS站系统,如淄博、绍兴、大连等。位于南北地震带区域的甘肃、四川、云南等省市,由于地震、滑坡等灾害频发,国家和省级政府重视CORS站建设,经费投入相对充足[2], 其CORS站点密度较其他省市高(云南170个、甘肃121个、重庆53个)。西部经济欠发达省份,如西藏、新疆、贵州、青海等省区,已建成运行的CORS站密度较低(西藏25个、新疆78个、贵州3 个)。许多站点在国防和国家重要设施附近,造成这种情况主要原因:一是多数CORS站建设时,未考虑周边国防和经济基础设施情况;二是机场、铁路等行业需要就近建设;三是国防建设和经济发展需要[3]。

2 CORS站通信情况

CORS站的数据传输包括测量数据汇集和差分信息播发,数据汇集采用无线和有线两种方式,差分信息播发使用无线网络。CORS站测量数据汇集方法非常广泛,涵盖电信、移动、联通、铁通、广电等互联网运营商提供的同步数字体系(synchronous digital hierarchy,SDH)、虚拟专用网络(virtual private network,VPN)、基于SDH的多业务传送平台(multi-service transfer platform, MSTP)、多协议标签交换(multi-protocol label switching,MPLS)、非对称数字用户线(asymmetric digital subscriber line,ADSL,)、码分多址(code division multiple access,CDMA)、3G、专线、卫通等众多通信技术手段[4]。全国CORS站中,仅有少数部门使用安全保密性能较高的专网,如地震、气象等部门,传输安全有保障[5]。而测量仪器公司或县市建设运营的CORS站则采用安全性较低的互联网传输。此外,专网汇集的个别CORS站,采用移动3G方式接入专网。CORS站数据传输方式多样,各部门、地方市县和企业管理的部分CORS站,以及采用特殊方式接入专网的行业CORS站,其数据传输的安全性较低。

3 CORS站安全分析

一是CORS站位于重要国家战略目标的周围,可以通过互联网获取CORS站信息,从而确定国家战略目标精确位置;二是CORS站体现全国的空间控制基准,国外敌对势力可以利用在我国的国际GPS服务(international GPS service,IGS)站的数据交换机制,掌握我国坐标系统的准确数据;三是差分信息通过广播发布,敌对势力利用便携设备获取实时精确坐标;四是大部分CORS站安装国外公司生产的接收机,存在预留后门等技术风险[6-8]。

CORS技术已全面深入到基础测绘、国土规划、土地管理、工程建设、形变监测、交通监控、港口调度、公共安全、灾害评估、精细农业、气象服务等国计民生领域,为测绘、地震、气象、国土、资源、矿产、交通、金融、商业、旅游、水利、林业、农业、环保、城市规划等行业提供个性化服务。目前全国CORS技术全部利用GPS,只有极少数站同步接收GPS和BDS信号,试验BDS的服务功能。因此CORS站对GPS的过度依赖,必然导致用户对GPS模式的过度依赖,极大地促进了GPS产业扩张,同时抑制了BDS发展。一旦GPS关闭,将对国济民生造成重大影响。

4 结束语

由以上分析可知,CORS站在获取数据、发布信息时存在安全隐患,有关部门应建立CORS站建设统一标准,加强管理。

1)建立统一的国家卫星导航定位CORS站系统。至今我国还没有面向全国、为各行各业提供服务的国家级CORS站系统,各地区各部门建设的CORS站主要以地区和行业为主,其测量数据和相关产品基本上在本地区、本行业、本部门内部交流使用,仅起到专业网和局部网的作用。因此,建议国务院及军队测绘主管部门会同国务院其他相关部门一起制订基础测绘、气象预报、地震监测、国土规划等行业统一的技术规程,遴选、整顿全国的CORS站,统一规划,构建国家卫星导航定位CORS站系统,并统一数据采集标准和数据传输格式,完善资源共享机制,挖掘数据使用潜力,提高国家基础设施投资效益。

2)依法清理现有CORS站系统,减少重复投资。按照适当的密度清理现有的CORS站,对于同一地区重复建设的CORS站,采取行政建议结合经济补偿等手段进行合并,进而减少运维经费投入,发挥CORS站的整体经济效益。

3)提高BDS模式CORS站比例,促进其产业化发展。抓紧制定颁布BDS CORS站的产业化发展纲要[9-10],培育BDS导航产品与服务市场,扶持BDS地基增加系统的数据处理技术和测量仪器研发。加大在建CORS站推广使用BDS信号的力度,敦促现有具备接收能力的CORS站开通BDS信号接收功能,尽快提高BDS模式CORS站比例,确保国家地理信息安全,促进BDS产业化发展。

[1] 田建波,陈刚,陈永祥.全球导航定位技术及其应用[M].武汉:中国地质大学出版社,2013.

[2] 吴文坛,高星伟,田挚,等.实时广域自动形变监测系统研究[J].导航定位学报,2014,2(4):94-96.

[3] 杜锋,田世伟,李广侠.无线局域网络定位研究进展[J].导航定位学报,2014,2(3):49-54.

[4] 李昌贵,吕志平,赵冬青,等.CORS网络互联及虚拟CORS关键技术[J].测绘通报,2008(1):56-58.

[5] 刘经南,刘晖.连续运行卫星定位服务系统——城市空间数据的基础设施[J].武汉大学学报·信息科学版,2003,28(3): 259-264.

[6] 严津,朱丽强,陈中新.基于网络异构的CORS系统安全性探索研究[J].城市勘测,2010(1):65-69.

[7] 薛峥,宋玉兵.CORS系统网络安全策略[J].现代测绘,2010,33(5):3-5.

[8] 杨浩,李敏.CORS信息资源共享中的异构问题研究[J].地理空间信息,2006,4(6):1-3.

[9] 李克昭,韩梦泽,孟福军.北斗系统的特色、机遇与挑战[J].导航定位学报,2014,2(2):21-25.

[10]马大喜,潜成胜,王艳.北斗系统对亚太地区导航性能的改善研究[J].导航定位学报,2014,2(2):50-53.

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

彭道刚(1969—),男,四川绵阳人,工程师,主要从事大地测量与卫星导航定位等的研究。

彭道刚,唐宇培.全国连续运行参考站网安全性分析[J].导航定位学报,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