3分钟带你了解北斗地基增强网的前世今生
近日,今日北斗接到很多关于咨询北斗导航定位精度的问题。谈到北斗导航的定位精度就不得不提北斗地基增强系统。 对于大多数人来说,北斗地基增强系统或许还是一个生涩的概念,但打个比方估计你就能对北斗地基增强系统所发挥的作用有所了解。据了解目前我们日常使用的手机导航定位精度只能达到10米左右,这就会造成车辆实际在行车道上行驶,而导航地图却显示车辆行驶在非机动车道。如果有了北斗地基增强系统之后,配合搭载有北斗芯片的导航设备,就可以使得定位精度达到车道级,亚米级甚至厘米级,这无疑将促进高精度导航的发展,甚至帮助无人驾驶汽车更好地行驶在道路上。小编为大家汇总了北斗地基增强系统的现状与发展,下面我们就来聊聊地基建设的重要环节——北斗地基增强系统的建设。
北斗地基增强系统是由国家统一规划建设的以北斗卫星导航系统为主,兼容其他GNSS系统的地基增强系统,采用的地面基准站间距为50-300km,通过地面通信系统播放导航信号修正量和辅助定位信号,向用户提供厘米级至米级精密导航定位和大众终端辅助增强服务。北斗地基增强系统为北斗精密定位服务应用推广与产业化提供了基础平台,加强了北斗与其它运控系统的集成应用。
省级北斗地基增强系统建设情况
湖北省北斗地基增强系统
2013年3月22日,北斗地基增强系统湖北省示范项目(湖北省北斗精密定位服务系统)验收会在武汉举行。
北斗地基增强湖北省示范系统是国家北斗地基增强系统的一部分,是全国首个省级北斗地基增强网,也是全球首个采用三频定位技术实现厘米级定位的卫星导航系统。系统建设工作由省测绘局牵头组织实施,省气象局、武汉大学参与合作共建,湖北省导航与位置服务中心具体承担建设任务,项目于2013年2月建设完成并投入试运行。
北斗地基增强湖北省示范系统现已在湖北省内建成30个北斗连续运行基准站和控制中心系统及系相应的北斗精密定位服务系统。经测试,采用北斗三频实时精密定位技术,其定位精度平面和高程分别达到2CM和5CM;采用北斗单频差分导航技术,实时定位精度达到1.5M,分别满足精密定位用户和导航用户需求。同时,该系统在精密定位初始化时间和环境适用性等方面优于基于单GPS的增强系统。验收委员会专家认为,该系统各项指标达到或优于国际当前GPS地基增强系统的水平。
北斗地基增强湖北省示范系统的建成,形成了一个覆盖湖北全省的卫星定位网络,对提高基础测绘的速度、效率和精度、实现基础地理信息数据的快速更新、为天气预报、防汛减灾、地震地质灾害等提供监测预报服务、建立起湖北城市空间基础设施的三维、动态、地心坐标参考框架等方面都有着重大意义。
河北省北斗地基增强系统
2014年1月,河北省北斗卫星高精度导航与位置服务项目,即河北省北斗地基增强系统开始全面建设阶段,标志着河北省高精度卫星导航定位即将全面进入北斗多星应用时代。
相关技术人员对北斗卫星基准接收机进行调试及安装,6月完成主体网建设及北斗公共应用服务中心数据处理及软件平台研发与初步搭建工作,确保2015年底前整体项目建设全部完成。
河北省北斗卫星高精度导航与位置服务项目,依托河北省卫星定位综合服务系统,建设新型的省级北斗卫星高精度导航定位与位置服务连续雨运行参考站网,同时进行北斗高精度卫星导航定位数据处理系统、中心业务受控的北斗精密定位信息移动播放系统、导航与位置服务基础数据信息应用服务平台及高精度位置服务通用集成终端等核心关键技术的研发,建立基于北斗的高精度导航与位置综合服务平台,在河北省逐步推广应用。为河北省北斗卫星导航战略新兴产业发展奠定基础。
四川省北斗地基增强系统建设
2015年6月5日,在国家网络安全宣传周公众体验展暨四川省信息安全产业推进成果展上,四川省北斗导航民用高精度基础数据中心正式授牌,标志着全国最大的北斗地基增强系统在我省建成投入使用,正式向全省发布基于北斗的多星导航与位置服务。
该系统包括100座基准站组成的基准站网络、数据处理系统、运营服务平台、数据播发系统和用户终端,解决了省复杂地形条件下的基准站新建、改造和整合等技术难题,填补了我省北斗高精度位置服务的空白。该系统兼容中国北斗、美国GPS、俄罗斯GLONASS三大卫星系统,是目前国内站数最多、覆盖范围最广、技术水平领先的省级北斗基准站网络,各项指标均达到或优于当前GPS地基增强系统水平。
该系统的建成将极大推动四川省北斗产业的终端制造、芯片研发、软件研发、应用推广的全方位发展。以智能化位置服务为切入点,将有力促进智慧旅游、智能交通、智慧城市建设、现代物流、养老健康业等新兴产业的发展,每年可带动相关产业实现总产值300亿元。
重庆市北斗地基增强系统建设
由重庆市勘测院制定、南方测绘承建的重庆北斗卫星地基增强系统已经正式建成,覆盖重庆市主城区及周边地区,覆盖面积达万余平方千米。
重庆区位条件优越,地处长江上游经济带核心区域,是中国中西部最具投资潜力的城市。由于地理条件所限,山高楼多、地势起伏大,GPS受到卫星覆盖的困扰,常规测量仪器受限,作业效率极低,已经建成的网络参考站均为GPS+GLONASS双星系统,存在接收频段的局限。因此,无论是一线测量时间还是基础保密,都不能满足客户的切身需求。
重庆北斗三星CORS系统从2012年7月开始选址和测试,8月完成建站建设,9月基站组网联测完毕,10月解算数据和系统调试结束,现已正式提供导航定位差分服务。该系统为全天候连续运行参考站系统,全面支持中国北斗、美国GPS和俄罗斯GLONASS三大卫星定位系统。CORS系统采用南方三星八频NET-S8+C主机,全频段接受北斗B1、B2、B3,GPS的L1、L2、L5和GLONASS的G1、G2信号;软件采用的南方NRS网络参考站系统,均为目前领先技术。该系统建成后,将全面提升重庆地区精密测量的精度和效率,并在城市空间基础设施、三维动态乃至气象等更多领域发挥重要作用。
青海省北斗地基增强系统建设
2015年2月23日从青海省第一测绘院了解到,青藏高原首个区域级北斗地基增强系统将落户青海西宁、海东两地。
据了解,在青海省东部地区建设北斗地基增强系统,将打破现有的测绘基准体系仅依靠GPS方式的缺陷,提升测绘基准体系的完备性和服务能力,提高空间基准的自主性和安全性,保障基础测绘任务的快速更新。
相关负责人介绍,该区域级北斗地基增强系统为青藏高原首个,建成后将更好地满足国土、住建、水务、电力、物流等各个领域的应用需求,对地区经济建设、国防建设、社会发展和科学研究等具有十分重要的意义。
河南省北斗地基增强系统建设
2014年12月4日,河南省国防科工局通过了对省地矿局测绘地理信息院“河南省北斗地基增强系统立项方案”的评审,其中包括建设48个北斗基准站、一个系统控制中心、若干个相关配套项目。标志着河南省北斗产业发展迈出实质性的坚实一步。
河南省北斗地基增强系统的建设,旨在通过建立国家高精度空间基准,增强北斗导航系统的服务能力,满足信息化建设、智慧化社会的发展需要。该系统是河南省开展和推动北斗产业发展的基础工程,对加速推进河南省空间信息产业发展、建设“数字河南”等具有重要意义。
北斗地基增强系统的建设,也是河南省落实河南国防科工局与总参谋部测绘导航局在不久之前签订的《深化北斗产业发展战略合作协议》的重要举措。
天津市水上北斗地基增强系统建设
2014年8月,天津海事测绘中心承接的“渤海湾北斗地基增强系统建设及无验潮水深测量应用研究”项目,成功通过了交通运输部北海航海保障中心组织的专家组验收。
交通运输部北海航海保障中心高级工程师王闰成介绍说,该项目在渤海湾建立了3个北斗/GPS试验基准站,提供了试验区域实时厘米级定位服务,建立了渤海湾北斗参考椭球面与深度基准面格网转换模型,构建了北斗无验潮水深测量技术体系,为利用北斗系统实现高精度水下地形测量奠定了基础。王闰成表示,该系统的最大特色在于能够获得高精度的定位、高程信息,基于该系统的高精度实时水深信息服务将为深吃水船舶乘潮进出港提供有力的安全保障,为高要求的海事测绘、海洋工程等提供高精度定位数据。
专家表示,渤海湾北斗地基增强系统是北斗系统在海上应用的一个重要步骤,通过该系统建设、测试和试运行过程中的技术验证和经验积累,将为实现中国沿海的海上高精度快速导航定位奠定坚实的基础。同时,该系统的建成,还将为推动北斗卫星导航系统在国际航海应用提供支撑。
国内北斗地基增强系统建设优势企业介绍
上海华测导航技术股份有限公司
2015年第7批上海市高新技术项目正式公布,华测北斗地基增强系统经初审、专家评审和上海高新技术项目认定评委会审定,一路过关斩将成功获得认定。这是继8月份华测中标中国兵器承建的国家北斗地基增强系统项目之后,华测北斗地基增强系统再获专家肯定。 北斗地基增强系统由基准站网络、数据处理系统、运营服务平台、数据播发系统和用户终端五部分组成。基准站接受卫星导航信号后,通过数据处理系统形成相应信息,经由卫星、广播、移动通信等手段实时播发给应用终端,实现定位服务。在我国主要指的是北斗地基增强系统。北斗地基增强系统是由国家统一规划建设的以北斗卫星导航系统为主,兼容其他全球卫星导航系统的地基增强系统,通过北斗地基一张网的整合与建设,基于云计算和数据技术,构建位置服务云平台,可以满足国家、行业、大众市场对精准位置服务的需求,同时应用于智慧城市、智能交通、防灾减灾、国土测绘等高精度位置服务领域。目前,华测已承建四川、吉林、山东、浙江等12个省级北斗地基增强系统项目,是我国承建省级地基增强系统(CORS)最多的测绘企业。
中海达定位技术有限公司
中海达北斗地基增强系统解决方案是卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技多方位、深度结晶的产物,该系统由基准站子网系统、通讯子系统、数据中心和用户子系统构成。
优势在于:
1.基准站GNSS接收机目前是国内最稳定、通道数最多、数据质量最好的军工级设备之一;2.虚拟参考站软件系统是中海达自主研发的,是国内首款支持多系统解算,内部运用了优秀的长基线模糊度在线估计算法、实时对区域上空的电离层、对流层误差进行建模的多基站软件;
3.系统将优化后的虚拟观测值以标准的差分电文格式传送给流动站进行网络RTK定位,大大提高了移动站的固定率和定位精度。
4.省级大网型的分布式架构:软件采取分布式架构设计,带来更高的负载量,更高的系统稳健性;兼容国内外所有品牌的基站、流动站接入;
5.高精度的核心解算策略:长距离基线解算,提供厘米级差分定位服务;国际通用的RTCM3.2北斗差分电文格式;多种误差估计及内插模型适应不同地形环境,误差建模更精确;多系统融合,系统初始化时间更快;
6.接地气的运营平台:WEBCORS网站管理系统支持用户授权,计费及充值;在线坐标转换系统支持转换参数加密发送;基于SQL大型数据库设计,支持二次开发。
武汉光谷北斗控股集团有限公司
光谷北斗北斗地基增强系统建设的优势在于其国际化道路。由武汉光谷北斗建设完成的3个北斗卫星地基增强系统示范站2014年6月18日在泰国启用,这是中国在泰国建成的第一批北斗地基增强站,将在泰国春武里府正式运行,这是北斗进入东盟市场的标志性事件。
2013年10月,国务院提出“实现北斗卫星导航系统全球覆盖”的发展目标,将东盟纳入北斗现阶段重要服务对象名单,泰国则是北斗打入东盟市场的第一环。到2016年光谷北斗将在泰国建设完成建设220个示范站,总投资100亿元,覆盖泰国全境。
北斗卫星地基增强系统示范站,将为重点区域和特定场所实现室内外无缝定位服务覆盖提供基础支撑。通过示范站演示终端,能清晰看到北斗导航车辆的运行轨迹,定位精度达到0.5米,测速精度达到0.2米每秒,导航服务精确到“车道级”,而此前精度在10米左右。
总结
北斗导航的生命力在于应用,应用的根基则在于北斗导航提供的各项数据精度是否能满足不同领域用户的需求,而北斗地基增强系统则被认为是实现高精度导航的“杀手锏”。随着系统工程建设的正式启动,北斗导航产业链的上下游企业如何积极参与其中?伴随着北斗卫星导航系统的全球布网,北斗地基增强系统建设的国际化之路该如何去走?相信在不远的未来,随着整个产业的健康发展,我们很快就能得到合理的答案。