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导语：北斗卫星导航运营管理体系充分发挥北斗卫星导航独有的短报文通信和位置报告优势，将卫星定位与短报文通信相结合，通过北斗短报文通信和合作运营商的移动通信网络，对外提供基于位置的综合信息服务。
北斗卫星导航系统(BDS，简称北斗系统)是拥有中国自主知识产权的卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯GLONASS之后第3个成熟的卫星导航系统[1-2]。北斗系统提供覆盖全球的高精度和高可靠的定位、导航和授时服务。2015年3月30日，中国发射了首颗北斗全球组网卫星，这是已发射的第17颗北斗导航卫星，标志着北斗系统全球组网技术已经成熟，从而开始进行全球组网。预计到2020年，将建成由30余颗卫星组成的全球组网系统。自北斗一号系统开通运行以来，国内有关职能部门和服务性企业先后建成了北斗一号信息服务系统和应用服务平台，取得的理论和应用成果已在交通运输、抢险救灾、灾情监测、气象、水利和海洋渔业等领域推广应用。
但是北斗导航与位置服务产业的发展缺乏国家层面的顶层设计和统筹规划，仅部分行业系统(如北斗星通的海洋渔船系统)进行运营管理，在民用方面的应用远远落后于美国GPS。随着北斗系统即将实现全球组网服务，北斗系统应用必将规模化、社会化、产业化和国际化。现有运营管理模式无法支撑北斗系统产业的高速发展，亟需从国家层面以及从北斗系统全局出发建设一套北斗卫星导航运营管理系统，对北斗系统产业进行“重点跨越、顶层设计、创新驱动、资源聚集、辐射带动”管理，使其在2020年前成为引领全国、具备国际话语权和全球影响力的产业集群。
1国外运营情况
目前，全球已建立多个国家级卫星导航服务系统，主要通过地基增强系统(GBAS)和星基增强系统(SBAS)提高全球导航卫星系统的定位精度。基于GBAS的系统主要有美国的连续运行基准站网系统(CORS)、德国的卫星定位与导航服务系统(SAPOS)、日本的GPS地球观测网(GeoNet)和英国的连续运行GPS基准站系统(COGRS)等[3];基于SBAS的服务系统主要有美国的广域增强系统(WAAS)、俄罗斯的差分校正和监测系统(SDCM)、欧洲的地球静止导航重叠服务(EGNOS)、日本的多功能星基增强系统(MSAS)和印度的GPS辅助静地轨道增强导航系统(GAGAN)等[1，7]。此外，一些商业机构也建立了商业化服务的全球差分服务系统，如美国JohnDeere公司的Star-Fire系统、Fugro公司的OmniStar系统和SeaStar系统等。
StarFire系统主要应用于精密农业，利用GPS卫星系统、L波段通信卫星和全球参考站网络实时传递高精度定位结果;OmniStar系统在陆地和航空领域提供高精度定位和监测服务，提供的改正信息可使GPS接收机的定位精度最多提高100倍[7]，已在农业、地理信息系统(GIS)、航空、测绘、资产跟踪和监测等方面广泛应用;SeaStar系统主要向航海和海运业提供高性能导航定位服务，广泛用于高精度和高完整性定位以及有特殊导航需求的船只用户。综上，国外卫星导航运营主要对外提供导航和定位等基础服务，服务对象偏重于行业应用，且国外卫星导航系统没有卫星通信和位置报告功能，基于位置服务严重依赖于其他无线通信网络，无法独立提供基于卫星导航和卫星通信的面向大众的综合信息服务。该综合信息服务基于位置通过卫星短信、移动短消息和互联网信息等渠道，提供政府、交通、气象、金融、娱乐和购物等深度增值信息。
2运营设计框架
目前，我国北斗系统只有1个国家级北斗一号信息服务系统和几个行业应用系统用于运营管理，且行业应用尚处于初级阶段，未达到国外专业级服务水准。虽然各省市都在大力发展自己的北斗卫星导航产业，但存在各自为政和重复建设的问题，缺乏国家层面的统一规划和顶层设计，不利于北斗产业持续发展。基于以上考虑，本文提出了一套国家级北斗卫星导航运营管理体系，并据此设计了一套国家卫星导航应用综合服务系统。该体系充分发挥北斗卫星导航独有的短报文通信和位置报告优势，将卫星定位与短报文通信相结合，通过北斗短报文通信和合作运营商的移动通信网络，对外提供基于位置的综合信息服务。
北斗卫星导航运营管理设计框架由1个位于北京的国家卫星导航服务平台和多个区域卫星导航服务平台组成，国家平台设置综合数据服务中心、门户网站、管理中心、培训交流中心、呼叫中心和检测认证中心等功能单元，区域平台设置在线运营平台、区域数据中心、运营服务中心、检测认证中心、开发孵化中心、示范演示中心和区域卫星增强网络等功能单元，通过分布式服务网络对外提供服务。
国家卫星导航应用综合服务系统面向政府、重大行业、国防动员和位置信息运营服务商开展服务，具有集导航、定位、通信和增值信息于一体的基于位置的综合信息服务能力，通过提供丰富的位置信息，制定位置信息服务的基础数据交换和服务标准，发布权威的新技术成果和产品动态信息，推动位置服务产业链的分工细化和市场公平竞争，为企业运营服务创新和拓展市场提供支撑，从而降低企业运营和用户成本，推动我国位置信息服务产业的发展。
3关键技术
国家卫星导航应用综合服务系统包括以下5种关键技术：1)基于位置服务：通过电信运营商的无线电通信网络或外部定位方式(如GPS和北斗等)获取移动终端用户的位置信息(地理或大地坐标)，在GIS平台支持下，为用户提供相应的增值业务服务。2)卫星增强：通过地面、空中或卫星设施，采用差分、伪卫星和监测等技术，提高卫星导航系统总体性能，以解决现有卫星导航系统的完好性、精确性、可用性和服务连续性问题。3)分布式服务：通过部署分布式资源共享服务器，将数据分散存储于多台独立服务器上，并在每个分布式节点部署应用服务程序，采用可扩展的系统架构，利用多台存储和应用服务器分担系统负荷，利用目录服务器定位存储信息，从而解决传统集中式服务系统的性能瓶颈问题，提高了系统的可靠性、可用性和扩展性。4)大数据：指需要应用新处理模式才能具有更强决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。
大数据技术的战略意义不在于掌握庞大的数据信息，而在于对有意义数据进行专业化处理，通过加工实现数据的增值，包括数据抽取与集成、数据分析和数据解释。5)按需服务：采用先进的信息服务模型，提供信息接入及服务，根据各类用户需求定制信息，自动识别并分解需求，组织并实时提供所需信息，包括订阅分发、信息挖掘与组织和权限认证等技术。
4运营策略与服务模式
4.1运营策略为了向用户提供更加优质的服务，整合和合理利用资源，推动产业技术创新，国家卫星导航应用综合服务系统将以自身为平台，采用集中式产品规划、设计、研发和运营支撑模式，通过北斗卫星无线电定位服务(RDSS)链路、地面互联网和移动互联网等手段为用户提供服务。本系统定位于整合位置服务产业价值链，深度融合GIS、地图、兴趣点(POI)和增值信息等资源，打造开放、合作和共赢的位置服务平台，创新位置服务的商务模式，通过位置服务产业联盟，聚合位置服务终端、应用和资源合作伙伴的能力，面向行业和大众提供丰富的和有价值的综合性一体化位置服务，促进位置服务产业规模发展。