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| 高精度衛(wèi)星定位：精度可達厘米級 |
衛(wèi)星導航定位技術(shù)為人們出行帶來了很多便利，但很多車載導航和手機導航給人留下了定位系統(tǒng)精度并不高的印象，常常出現(xiàn)定位偏差因此耽誤行程的問題，引發(fā)諸多吐槽。日前記者了解到，通過衛(wèi)星定位一些關(guān)鍵技術(shù)的應用，精度可以提高到厘米級的程度。
如果導航精度如此之高的導航設(shè)備得以全面推廣，“路癡”們終于可以說“媽媽再也不用擔心我出門迷路了”。
RTK技術(shù)：實現(xiàn)實時高精度定位
普通的定位系統(tǒng)能夠達到的定位精度為10米，是什么技術(shù)能夠讓定位系統(tǒng)達到厘米級的精度呢？以我國自主研發(fā)的北斗系統(tǒng)來說，目前可通過使用高精度設(shè)備，運用RTK（Real-time kinematic）技術(shù)將精度提升至厘米級。
首先從衛(wèi)星定位原理說起。衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)由三大部分組成：空間衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控以及用戶設(shè)備，衛(wèi)星連續(xù)不斷發(fā)送導航定位信號，在經(jīng)過大氣層和電離層時會產(chǎn)生一定的誤差，地面監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)衛(wèi)星數(shù)據(jù)計算編制衛(wèi)星星歷，并經(jīng)注入站注入給各個衛(wèi)星，衛(wèi)星星歷包括兩種，一種是廣播星歷，實時接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)，這樣由于誤差導致精度會比較低，只能用于實時導航定位。另一種是精密星歷，衛(wèi)星數(shù)據(jù)經(jīng)事后精密處理計算出來，該星歷僅供事后高精度定位用，不能進行實時定位。
記者就RTK（實時動態(tài)差分）技術(shù)采訪了相關(guān)技術(shù)人員。據(jù)介紹，RTK（實時動態(tài)差分）技術(shù)的原理是設(shè)置兩個站，基準站設(shè)置在地面固定不動，具有確定的位置坐標。再設(shè)置一個流動站，流動站可處于靜止狀態(tài)，也可處于運動狀態(tài)；可在固定點上先進行初始化后再進入動態(tài)作業(yè)，也可在動態(tài)條件下直接開機，并在動態(tài)環(huán)境下完成周模糊度的搜索求解。
基準站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站，流動站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準站的數(shù)據(jù)，還要采集觀測數(shù)據(jù)，將接收到的準確和非準確的數(shù)據(jù)進行實時解散，在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進行實時處理，將數(shù)據(jù)進行對比，算出位置的實時精度，可以達到厘米級的高精度定位結(jié)果，歷時不到一秒鐘，從而實現(xiàn)實時的高精度定位。
“RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，其難點是高精度算法和高精度板卡制造，而國內(nèi)高精度板卡大部分市場被國外公司壟斷”，合眾思壯公司的技術(shù)人員告訴記者。合眾思壯公司于1994年成立，在北斗導航定位技術(shù)和設(shè)備制造方面已有20年的積累，該公司于2013年年初收購了美國一家長于衛(wèi)星定位高精度板卡制造的企業(yè)，進而利用政策資質(zhì)、北斗技術(shù)積累再結(jié)合海外先進技術(shù)進行整合，在高精度板卡制造方面實現(xiàn)了技術(shù)突破，提升了國內(nèi)高精度定位技術(shù)水平。“我們近期推出的北斗多系統(tǒng)高精度板卡，最大的特點是支持最新的北斗RTCM3.2協(xié)議，并且采用獨有的COAST專利技術(shù)，保證在差分信號丟失時可以繼續(xù)保持40分鐘或更長時間，這款板卡也支持北斗、GPS、多星聯(lián)合RTK和超遠距離RTK基線，支持多種RTK差分格式，主要應用在高精度測量、建筑工程、機械車輛導航、無人駕駛車輛、形變監(jiān)測、參考站布設(shè)等領(lǐng)域�！�
精準農(nóng)業(yè)：農(nóng)機實現(xiàn)自動駕駛
記者了解到，北斗定位技術(shù)目前有兩種應用方向，分別為北斗移動互聯(lián)應用和北斗高精度應用。合眾思壯公司技術(shù)人員向記者介紹了其中一項代表性的應用——高端農(nóng)機自動駕駛系統(tǒng)。為適應現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的規(guī)模化趨勢，需要機器取代人力，在精準農(nóng)業(yè)領(lǐng)域通過北斗系統(tǒng)輔助農(nóng)機實現(xiàn)無人駕駛。過去農(nóng)用拖拉機進行耕作主要靠人力目測耕作路線是否直，現(xiàn)在通過衛(wèi)星規(guī)劃好拖拉機的行駛路線，無需人力操作，根據(jù)設(shè)定好的路線自行行駛，且耕作路線非常直，水平路線定位精度達到2cm，置信度達95%。
使用高精度定位系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)耕作無論白天還是晚上都可以實施，無論平地還是高地都可以直線耕作，突破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕作的時間和空間限制。有效保證了農(nóng)田的起壟、播種、施肥、噴藥、灌溉等程序，同時還具有燃油消耗節(jié)約作用，通過信息控制，大大提高了農(nóng)田作業(yè)效率和效果。使得效率提高，耕地路線越直，浪費越少。據(jù)統(tǒng)計，通過高精度定位技術(shù)，農(nóng)機管理調(diào)度效率可提高30%以上，農(nóng)作物產(chǎn)量提高了約5%，燃油消耗可節(jié)約10%。
“作為農(nóng)業(yè)大國，我國精準農(nóng)業(yè)市場非常大，每年都有數(shù)百萬臺大中型拖拉機需要加裝北斗高精度農(nóng)業(yè)設(shè)備，我們相信北斗精準農(nóng)業(yè)的應用前景非常廣闊�！奔夹g(shù)人員稱。
突破想象限制，未來更加廣闊
你以為高精度定位技術(shù)僅僅能夠幫助人們更精確地進行路線導航嗎？這就太局限了，它的應用領(lǐng)域其實非常廣泛。高精度定位技術(shù)的實際應用領(lǐng)域其實非常廣泛，拿駕�？荚囋O(shè)備來說，該設(shè)備可以通過衛(wèi)星導航技術(shù)對行車軌跡進行記錄，從而獲知車輛駕駛壓線是否達標以及是否精準通過了障礙物，精度達到1—2厘米，實現(xiàn)駕�？荚嚨木珳驶椭悄芑�，保證評判的公正性。高精度應用領(lǐng)域還包括大氣測量、工程采集、地形測量、礦產(chǎn)勘測以及鐵路公路建設(shè)等，主要集中在工程領(lǐng)域。這些還只是高精度定位技術(shù)應用的“冰山一角”，“導航系統(tǒng)的應用其實受人們想象的限制”，從普通生活應用到行業(yè)技術(shù)應用等諸多領(lǐng)域都需要高精度定位技術(shù)，其未來發(fā)展空間非常廣闊。
“高精度定位給使用者帶來最大的好處是使信息管理更加精確，人們可以更加精確地知道事物所處的位置，知道我在哪兒，知道你在哪兒，更好的管理個人、企業(yè)與行業(yè)移動的資產(chǎn)”，衛(wèi)星定位技術(shù)專家如是說。高精度實時定位技術(shù)為我們提供更精確的時間信息和空間信息，推進信息社會的發(fā)展。
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北京導航與位置服務公共平臺
據(jù)了解，2013年合眾思壯與北京市政府及其他公司合資，成立了北斗導航位置服務（北京）有限公司，該公司在北京建設(shè)“北斗導航與位置服務產(chǎn)業(yè)公共平臺”，將覆蓋整個北京行政區(qū)域，為北京市提供實時可靠的北斗高精度定位與運營服務。
平臺提供的導航定位技術(shù)可以精確到1米范圍，北京市民和政府機構(gòu)將享受由此帶來的智慧城市服務。平臺針對市民提供安全定位服務，市民可以在電腦或者手機上查看其家人、寵物與車輛的實時位置，一旦越過了設(shè)定的安全范圍，人們在10秒鐘內(nèi)就會收到報警信息，也可實時查看車輛所處位置、油量及電量使用情況，進行智能管控。平臺向政府提供基于位置的空間信息管理功能，比如交通管理機構(gòu)不需在道路設(shè)檢，就可在平臺精確查看車輛是行駛在慢車道還是快車道，行走在道路左側(cè)還是右側(cè)。遇到公共安全突發(fā)事件時，也可進行多警種多部門的聯(lián)動指揮應對。針對包括北京市電力、水利、物流等行業(yè)部門，比如北京市公交公司，出租公司，平臺通過導航定位與信息分析，為其提供移動資產(chǎn)管理服務。據(jù)了解，平臺在2013年已在北京市發(fā)展了10萬北斗用戶，2014年將為北京30萬北斗用戶提供服務。 |
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