黄功文介绍陕西北斗基准站系统功能黄功文介绍陕西北斗基准站系统功能

  我国北斗三号全球卫星导航系统,最后一颗组网卫星发射窗口,将于6月16日10时11分至10时50分,瞄准窗口前沿实施发射,届时北斗系统将完成组网。

  陕西省北斗卫星导航定位基准站系统(以下简称“陕西北斗基准站系统”)建设项目于2018年7月底投入试运行,项目成果广泛应用于陕西省基础设施建设、自然资源调查、城市精细管理、生态环境保护,以及交通、农业、电力、水利等行业。同时,从导航定位到智慧生活,从脱贫攻坚到生态保护,高大上的“北斗”不知不觉“飞入寻常百姓家”。

  仰望星空的同时更要脚踏实地

  2017年初,陕西省测绘地理信息局全面开展陕西北斗基准站系统建设,2018年7月,系统基本建成并提供试运行服务,已为全省400余家政府单位、社会企业和科研机构提供公益性、全天候、无间断、高精度实时位置服务。

  “仰望星空的同时,更要脚踏实地。目前,仅靠天空上的卫星导航系统无法实现区域高精度的导航定位服务,只有在地面建立一定密度和均匀分布的北斗卫星导航定位基准站网才能实现高精度的空间位置信息获取。”自然资源部大地测量数据处理中心(陕西省第四测绘工程院)主任郭春喜介绍,陕西北斗基准站系统项目创新性地提出了一个天线、两台接收机、三套定位服务软件的模式,实时接收和处理全球六大卫星系统,并升级实现了北斗二号和北斗三号全频率信号接收和处理,陕西也成为我国首个整网支持全星座、全频率卫星导航定位服务的省份。

  陕西北斗基准站系统在全省范围内新建60座、改造升级34座北斗卫星导航定位基准站;建成通信专线60条,地震、气象数据共享专线2条,邻省数据共享专线8条,用户服务专线2条,公共服务专线1条;数控中心1个,用户服务系统3套。系统具备实时分米级、厘米级,后处理毫米级的导航定位服务能力,可为全省各类用户提供统一、权威、可靠的导航定位服务。

  助力西安“火神山”跑出“加速度”

  被称为西安“火神山”的西安市公共卫生中心项目,是新冠肺炎疫情防控期间,西安市高标准、高质量完成的重点项目,自2020年2月3日全面开工到2月16日完成交接并投入运行,仅仅用了不到半个月时间。这其中,陕西北斗基准站系统以精确可靠的数据服务打响了测绘战“疫”的第一枪,为项目建设提供了及时有效的“加速度”。

  “如果是按照传统测量方法,从项目选址、勘界、土方测量、放样,到征地图、土地利用规划、现状图的制作等工作,测绘工期大约需要5-7天。利用陕西北斗基准站系统,在几秒、十几秒之内就能获取一个点位的位置信息,最终将用传统测量方式需要的工期,压缩到了48小时以内。”自然资源部大地测量数据处理中心北斗导航定位中心主任黄功文介绍。

  为快速准确完成任务,技术人员使用了陕西北斗基准站系统提供的网络实时动态测量方法开展作业,昼夜兼程测定了130多个精确的界址点、放样点、无人机像控点的三维空间坐标,平面精度优于3cm,高程精度优于5cm。同时,极大减少测量人员投入,为后续的医疗区、生活办公区、配套用房区等基建施工提供了快速、精准、高效的基础保障。

  缓解出行困扰让市民享智慧停车

  “停车难”一直是困扰人们自驾出行的最大问题之一,有时“停车难”并非没有车位,而是车主不知道附近哪里有空闲车位。北斗系统的精准定位功能,就为车主和车位之间架起一座信息的桥梁。

  2019年8月,全国首个北斗智慧停车项目亮相西安。利用北斗卫星系统的精准时间和空间位置,将路面停车位数据采集后生成电子围栏,通过在车辆上安装北斗停车卡,利用北斗技术精确判断车辆进出电子围栏(车位)的位置和时间,并通过车主绑定的电子支付手段自动扣费,从而实现无人值守、无感支付、自动停车的智能化停车管理。

  “北斗停车卡就像ETC一样,放在车辆的前挡风玻璃后面,就可以利用北斗系统的服务功能,查看到西安市机动车停放服务中心管辖区域所有占道停放站点,从去年8月销售至今,已经有8000多辆机动车使用。”黄功文说,目前该项目正在持续推广,争取让更多市民享受便捷、智能、人性化的智慧城市服务。同时,也将进一步加强与其他领域的合作,让北斗系统广泛进入大众消费、共享经济等民生领域。

  5G时代北斗将成通信“时空标签”

  无人驾驶的拖拉机牵引着播种机在麦田里来回穿梭,成为了在今年“三夏”期间,西安市鄠邑区一道亮丽的风景,这些使用北斗导航实现智能自动驾驶的拖拉机,促进了农业规模化生产种植,解决了播种自动化操作难题,提高了播种质量,让农民也摇身一变成为“码农”。

  除了农机装备的智能化转型升级,在智能交通、城市管理、水利建设、智慧旅游、生态保护、环境监测、应急救灾、公共位置服务等多个领域,陕西北斗基准站系统也得到了拓展应用。未来,大地测量数据处理中心将重点探索北斗系统的应用模式和发展方向,结合云平台、大数据和人工智能等新技术,拓展应用深度,开发增值服务,提供更多贴近百姓生活的导航定位服务。

  “预计几年后,我省将形成产值过百亿的基于位置服务的产业群。随着5G时代的到来,北斗将凭借其优越性成为5G通信的‘时空标签’,届时,高精度北斗定位将像居民用水、用电一样方便,成为触手可及、随需而用的公共服务,造福千家万户,服务各行各业。”郭春喜说。

  本报记者 文晨

  我国北斗系统建设发展历程

  北斗一号系统:实现卫星导航从无到有

  1994年,北斗一号系统建设正式启动。2000年,发射2颗地球静止轨道(GEO)卫星,北斗一号系统建成并投入使用。2003年,又发射了第3颗地球静止轨道(GEO)卫星,进一步增强系统性能。

  北斗一号系统的建成,迈出了探索性的第一步,初步满足了中国及周边区域的定位、导航、授时需求,使中国卫星导航系统实现了从无到有的跨越,中国成为继美国、俄罗斯之后第三个拥有卫星导航系统的国家。

  北斗二号系统:从有源定位到无源定位

  2004年,北斗二号系统建设启动。北斗二号创新构建了中高轨混合星座架构,到2012年,完成了14颗卫星的发射组网。北斗二号系统在兼容北斗一号有源定位体制的基础上,增加了无源定位体制,用户不用自己发射信号,仅靠接收信号就能定位,解决了用户容量限制,满足了高动态需求。

  北斗二号系统的建成,不仅服务中国,还可为亚太地区用户提供定位、测速、授时和短报文通信服务。

  北斗三号系统:实现全球组网

  2009年,北斗三号系统建设启动。到2020年,完成30颗卫星发射组网,全面建成北斗三号系统。北斗三号系统继承了有源定位和无源定位两种技术体制,通过“星间链路”——也就是卫星与卫星之间的连接“对话”,解决了全球组网需要全球布站的问题。

  北斗三号在北斗二号的基础上,进一步提升性能、扩展功能,为全球用户提供定位导航授时、全球短报文通信和国际搜救等服务;同时在中国及周边地区提供星基增强、地基增强、精密单点定位和区域短报文通信服务。