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北斗系統,為何能如此高精度?
發布時間:2021-09-06     來源:今日北斗     瀏覽:8549

2020年,我國自主建設、獨立運行的全球衛星導航系統全面建成,北斗衛星導航系統正式擁有全天時、全天候、全球覆蓋的服務能力,為用戶提供實時、全天候、高精度的導航定位服務。


目前,衛星導航定位技術已經伴隨著互聯網和智能手機的普及走進千家萬戶。然而,當前包括北斗在內的全球衛星導航系統(GNSS),受衛星軌道、衛星鐘差、空間傳播、地面環境等誤差因素影響,衛星定位易出現偏差。諸如地形復雜的山谷等區域,僅依賴GNSS并不能到達理想的導航定位效果,因此,一系列導航增強系統應運而生,通過增強系統的輔助配合GNSS的使用,使GNSS的定位精度等導航性能進一步提升。

01地基增強,北斗高精度成為可能

2012年12月,北斗系統正式對亞太地區提供無源定位、導航、授時服務,在北斗二代系統建設初具規模的同時,北斗地基增強系統的建設構想呼之欲出。

北斗地基增強系統由基準站網絡、數據處理系統、運營服務平臺、數據播發系統和用戶終端五部分組成;鶞收究蓪πl星導航定位信號長期連續接收和分析處理,可消除衛星導航系統自身和衛星信號傳輸誤差。若建成一定規模的基準站,便可構成服務系統,向用戶提供實時厘米級、事后毫米級的定位服務。

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隨著北斗的建設,我國衛星導航定位基準站在技術體系、建設規模、服務能力等方面得到了極大的增強,F如今我國的基準站可為自然資源、智慧城市、交通運輸等生活領域提供高精度的空間位置信息服務,推動我國的經濟建設。

北斗地基增強系統為高精度應用奠定了技術的基礎,其提供的高精度位置服務更是推動了北斗應用進入到大眾消費、共享經濟和民生服務等領域,廣泛應用于農業、交通等領域:

  • 2018年2月,大疆發布基于地基增強系統實現厘米級噴灑農藥的植保無人機。

  • 2019年11月,上汽發布基于地基增強系統實現level4級別自動駕駛的智能重卡。

  • 2020年12月,華為發布基于地基增強系統實現車道級導航定位的高精度智能手機。

02星基增強,北斗高精度更進一步

2020年7月31日北斗三號建設完成,星基增強服務作為系統七大服務之一,目前還在按照國際民航組織標準建設。

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星基服務具備完整商用能力?蔀閬喬貐^,即日本、韓國、東亞、東南亞等地區用戶提供更快速、更精準、更可靠、實時無縫的厘米級高精度服務,同時該服務支持北斗三號全體制信號。

星基增強服務通過地球靜止軌道衛星轉發差分信息,擺脫數據傳輸對于互聯網網絡的依賴,在衛星信號覆蓋范圍內的沙漠、海洋、高空等無網絡覆蓋區域、網絡覆蓋斷續的區域,提供動態厘米級定位服務,為用戶解決定位盲區的問題。

相較于目前的地基增強技術,星基增強具有明顯的差異化優勢:

  • 星基增強通過衛星播發差分數據,不受網絡覆蓋的影響。

  • 星基增強系統定位服務的完好性和可用性較之地基增強要更好。

從目前來看,星基增強系統目前主要應用于民用航空等交通運輸領域,為民航用戶提供大范圍的高精度、高完好性導航服務。

03星地一體,北斗高精度引領潮流

地基增強,面向有網絡覆蓋地區的高精度用戶;星基增強,解決無網絡覆蓋地區的用戶痛點。兩者互相補位、深度融合才能滿足各行業全場景的用戶需求,星地一體、云端一體也是未來北斗系統產業化應用的潮流趨勢。

星地一體高精度定位服務具有覆蓋范圍更廣、成本更低的特點,可以被更低功耗、更小體積的物聯終端使用,更好地滿足智能物聯網時代對于無縫、連續、安全可靠的精準定位和復雜時間協同的需求。

基于北斗的地基增強系統和星基增強服務深度融合,可形成更高效的衛星導航高精度定位服務網絡。目前,星基服務已應用于海上或陸地無人區的測量、施工、油氣勘探,無人機、航空攝影測量、自動駕駛、農業拖拉機自動方向盤控制等領域。

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另外,多家北斗企業在北斗地基增強和星基增強服務持續發力,積極拓展產業鏈下游應用服務,從基礎設施、核心算法,到播發平臺、終端設備、信號服務的全鏈路能力,通過持續開發支持“星地一體”的時空智能終端產品,充分發揮北斗系統的優勢,積極推廣到全國乃至全世界的各種應用領域,使北斗應用的規;、產業化和國際化更上一層樓。



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