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大规模GNSS网解算的新突破——评《大规模全球GNSS网云计算方法与应用》
发布时间:2026-01-20     来源:中国自然资源报     浏览:635次

随着我国北斗卫星导航系统应用的全面推进,GNSS(全球导航卫星系统)进入了空间段超过100颗导航卫星和多系统多频、地面段上万个全球参考站的时代,GNSS网的规模和数据量不断扩大。

作为实现高精度位置服务和建立高精度大地控制网的重要基础设施,大规模全球GNSS网提供了丰富的计算资源,也带来了数据处理上的巨大挑战。专著《大规模全球GNSS网云计算方法与应用》的出版,标志着大规模GNSS网解算方法和技术取得了新的突破。

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GNSS网频率多、观测值类型多、待估参数多,状态模型复杂,以及解算过程复杂、耗时长,需要统一的解算模型和与之对应的高精度、高效率及智能解算算法,以充分发挥多模GNSS网的优势,提升服务的性能。云计算技术的本质是并行计算,将现有成熟的GNSS数据解算模型与方法进行细粒度并行化设计,是实现GNSS数据高精度快速解算的关键难题。《大规模全球GNSS网云计算方法与应用》作者团队针对自主精确、天地一体的空间基准对大规模GNSS网高效快速处理的需求,交叉融合了大规模GNSS网处理与云计算技术。

该书采用以云计算为代表的新技术方法对大规模全球GNSS网进行解算并行化设计,研究并阐述了大规模全球GNSS网云计算方法,致力于从底层构建一个细粒度、弹性伸缩和自适应强的大规模GNSS网云计算方法体系。

首先,梳理了大规模GNSS网的发展现状,分析了GNSS大网数据处理的计算量和策略,设计了大规模GNSS网云平台的架构。其次,构建了多节点多核平台下从质量控制、观测方程和法方程构建与解算到整网高维模糊度搜索固定的并行解算模型,大幅提升了大规模GNSS网解算的精度、速度以及精密定位与位置服务的时效性。再次,采用GNSS、声学和水深定位,开展高精度海底大地控制网建立的研究。最后,利用并行计算和云计算方法、设计原则和设计模式,开发了大规模全球GNSS网云计算软件GNSSer。

该书成果的软件实现和云服务已在10余个单位部署应用了大规模GNSS网云计算软件GNSSer,常态化处理了我国陆态网260个基准站和省市基准站的长期观测数据;稳定运行十年的在线定位计算网站(https://gnsser.com/),已提供5000余次在线定位解算服务。用户只需上传观测文件,网站通过“云”配置自动抓取精密产品进行高精度定位;用户也可以下载GNSSer软件的安装包,本地化部署,进行多核并行计算,充分利用本地计算资源,加快计算速度。

总而言之,《大规模全球GNSS网云计算方法与应用》是一部聚焦学术前沿、体系严谨、翔实规范的新技术专著。它破解了GNSS大网数据处理的瓶颈,为突破GNSS网规模限制、提升计算速度和空间基准建立效率提供了方法和软件支撑。(作者系中国科学院院士)


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