“接收機搜不到衛星，又變磚頭了！”北斗地基增強站的運維工程師夢宇（花名）給技術團隊打電話，“現在備用機器遠遠不夠，故障率那麼高，需要增加備用機器。”這樣的反饋已經很多次了，但技術工程師納維（花名）也很頭疼。

從2016年起，隨著北斗地基增強站的組網規模越來越大，對接收機等設備的性能提出了越來越高的要求。2017年末，全國當時共建設了2000個北斗地基增強站。

納維告訴記者，傳統衛星導航增強基站的接收機接收到的衛星定位信號丟數據、丟頻點經常發生，偶爾還會宕機。“可靠性、穩定性、數據質量都離我們的要求有較大差距，和互聯網等新技術結合的需求無法滿足。”

北斗地基增強站，是保障精準時空服務網絡的關鍵。就跟4G、5G信號一樣，精準時空服務網絡需要持續、穩定地對外輸出，但要求比通信信號更加嚴苛。精準時空服務，就是厘米級定位、毫米級感知、納秒級授時，是萬物智能時代的基礎設施。

千尋位置是北斗地基增強站“全國一張網”的建設和運營方，也是目前全球最大的精準時空服務提供商。

11月13日，經過兩年的研發建設，千尋位置內部代號為“潛龍”的新一代時空服務器正式發布。千尋位置計劃在2020年上半年完成對全國所有的北斗地基增強站服務器的替換。

但在當時，這是一個在內部很多人看來都“不可思議”的大工程。

北斗“全國一張網”的開始

北斗衛星導航系統是中國自行研製的全球衛星導航系統，也是繼GPS、GLONASS之後全球第三個成熟的衛星導航系統。

新疆哈密，工程師維護北斗地基增強站

北斗是一個系統，不光只有衛星，可謂“天上有北斗，地上有千尋”。

天上，有北斗導航衛星。目前，已成功發射49顆。

地上，有北斗地基增強系統。所謂地基增強，是指通過在地面上的基站，提供差分修正信號，從而提高衛星導航的精度。截至2019年10月，已建設運行2500多座北斗地基增強站，組成了北斗“全國一張網”。

北斗地基增強系統“全國一張網”2015年啟動建設。不過，如此大規模的建站，放眼全球範圍內，都史無前例。傳統測繪領域為了滿足某個特定區域或特定領域內的高精度定位需求，會搭建一百個左右的衛星導航增強基準站，但是上千座的基站連續協同運行，沒人幹過這件事。

在與傳統領域主要供貨商溝通後，千尋位置還是希望藉助傳統領域在過去二三十年所積累的技術基礎，從他們手中採購傳統衛星導航增強基準站設備，並不斷探索和修正，把“全國一張網”建設起來。

兩年迭代了80多個版本，修復了200餘項錯誤。2016年到2017年，千尋位置幫助這些傳統設備大大降低故障率，提升可用率。

但是隨著時間的推移，當這套系統越來越龐大，時空服務應用越來越廣時，如果仍然使用這些傳統衛星導航增強基準站設備，繼續進行維護和管理，會遇到各種挑戰，無法跟上業務前進的步伐。

過去，測繪是精準時空服務最主要甚至唯一的應用場景，但現在和未來，精準時空服務的對像是自動駕駛的一輛輛汽車，在田間耕作、在電網檢查的無人機等，它們需要一秒都不能間斷的7×24小時連續服務，需要在服務覆蓋區內有均勻的精度，需要大於99.95%的服務可用率等指標。

近兩年，北斗系統升級加速。隨著北斗三號全球組網啟動，第一顆、第二顆衛星啟動發射，地面段的地基增強系統也應該全面支持北斗三號新信號。但是這些傳統廠商的設備研發週期長，對新信號的響應升級能力不足。

在種種背景下，直接把傳統領域廠商的基站接收機，拿來組裝成為衛星地基增強站的方案，已經遠遠無法滿足千尋位置的快速服務能力。

2017年末，千尋位置CEO陳金培決定啟動“潛龍”項目，自主研發地基增強站設備，把衛星接收機、光纖終端機、防火牆、後備電源等設備都集成進去，來滿足大規模時空服務需求，結合全新科技提出了“時空服務器”的概念。

“潛龍”出水

很多人都覺得“潛龍”計劃是一件“吃力不討好”的事。

這是一個非常傳統的領域，傳統領域積累了近20年的技術和經驗。之前，千尋位置雖然幫助傳統基站設備的可靠性從95%提升到99%，但是可靠性從99%提高到99.9%，甚至99.99%，研發難度非常大。

“從0到1其實簡單，但從1再往上爬，是一個非常難的過程。”納維說。

但是陳金培沒有絲毫猶豫。因為技術模式的創新，千尋位置很多技術問題在全球都沒有成功案例可以參考。在陳金培看來，雖然有阿里巴巴和中國兵器兩大股東力挺，但是千尋位置的所有核心技術能力都是自己生長出來的。

四五十人的技術力量加入到這支隊伍。帶領開發團隊的蔣智，曾經在加拿大高精度GNSS廠商諾瓦泰（NovAtel）公司主導了從OEM4到OEM7高精度闆卡的研發，獲得加拿大國家級科技進步獎和阿爾伯塔省技術創新獎。千尋位置還與清華大學電子工程系達成合作，共同展開衛星導航信號處理技術層面的研發，讓服務器能更快覆蓋所有新體制信號和新增的可用衛星。

研發團隊決定摒棄傳統架構，用互聯網的思維來做服務器，將傳統基準站系統中各設備進行模塊化設計集成，使得產品能夠快速迭代；在幾乎每個地方都做了冗餘備份的考慮，包括衛星跟踪、光電通信、內部數據等等，有效防止基準站宕機。同時，還加入了雲端一體化協同、數據應用等傳統基站設備所不具備的的功能。

在對近一半地基增強站設備進行替換並完成調試後，2019年11月，內部代號為“潛龍”的新一代時空服務器正式對外發布。

左：傳統衛星導航增強基準站設備。右：“潛龍”時空服務器。

千尋位置提供的資料顯示，“潛龍”時空服務器基站可用率優於99.9%，鏈路可靠性優於99.9%，平均無故障運行時間超過30萬小時（計算得出），傳統基站抗干擾能力低、供電不連續、單點故障頻發等問題將不再出現。同時，“潛龍”時空服務器全部實現國產化，核心技術、算法等全部自主可控。

此外，千尋位置宣布，除了滿足自用需求外，千尋位置計劃將“潛龍”時空服務器開放給有一定自組網、自服務要求的戰略性行業客戶，幫助電網、鐵路等戰略性行業客戶建設專有時空雲平台，確保數據安全。就像雲計算領域的“專有云”一樣，行業領導者、大型集團企業對時空服務也有專業一體化的需求。

“潛龍”時空服務器的發布，使得國家重要信息基礎設施能力快速升級，也讓更多戰略性行業客戶有機會用上精準時空能力。

從算法到硬件，千尋位置拿下又一場“硬戰”，實現自主研發。

“我們在傳統衛星導航領域走了一條別人都沒走過的路，把互聯網技術和衛星定位技術相結合。既然沒人能做，我們就自己做。”納維說。