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蔡毅:北斗作为国家基础设施,必将提高整个社会的生产力
来源:北斗网 发布时间:2018-05-22

  523日,第九届中国卫星导航学术年会将在哈尔滨召开,本届年会以位置,增强时代为主题。人类对时空基准的追求和对所处空间的精准描述从未停止,特别是随着新模式、新业态的不断涌现,对时空信息应用的需求更加广泛和精准。年会前夕,北斗网记者专访中国兵器工业集团首席科学家、国家高精度时空服务基础设施——国家北斗地基增强系统总设计师蔡毅。

  记者:地基增强系统对于北斗系统有哪些作用?

  蔡毅:卫星发射的信号由于受设备、电离层等干扰因素的影响会产生误差,地面上普通的卫星定位接收机获得的精度为5-10米,也就是说,仅凭借天上的卫星信号实现高精度位置服务是远远不够的,这时就需要地基增强系统来实现高精度位置服务。

  北斗地基增强系统由地面北斗基准站、通信网络、数据综合处理系统、位置运行服务平台、数据播发系统等组成。北斗基准站接收北斗导航卫星信号,经通信网络传输至数据综合处理系统,处理后产生消除卫星轨道误差、钟差、电离层折射等影响的修正信号,通过卫星、数字广播、移动通信等方式实时播发,在北斗地基增强系统服务覆盖范围内实现实时米级、分米级、厘米级和后处理毫米级的高精度位置服务,位置运营服务平台提供多种高精度位置服务,满足不同用户的需求。

  记者:能否请您介绍一下目前地基增强系统的研制建设情况?

  蔡毅:20144月,北斗地基增强系统研制建设正式批复。在中国卫星导航系统管理办公室的领导下,中国兵器工业集团作为总体单位,联合交通、地震、气象、测绘、国土、中科院等行业部门,按照统一规划、统一标准、共建共享的原则展开研制建设,分为两个阶段实施。2014年到2016年底,已在全国范围内建成1400多个北斗基准站,完成第一阶段的研制建设任务,开始提供基本服务。2017年至2018年底,进一步提升系统服务性能和运行连续性、稳定性、可靠性,提供全面服务。

  记者:在建设过程中有哪些难点?

  蔡毅:首先,系统设计复杂,北斗地基增强系统在一个系统内集成超过1000个卫星基准站、1个国家北斗数据综合处理中心、6个行业北斗数据综合处理中心、1个数据备份系统,提供实时米级、分米级、厘米级和后处理毫米级四类、五种高精度定位服务,采用五种播发方式播发修正数据,这在国内外尚无先例。项目团队努力学习、大胆创新、协同攻关,通过大量理论分析和试验,解决了一系列关键技术,最终实现北斗地基增强系统的总体设计目标。其次,实现国产化,基于国产核心设备和软件完成整个系统的研制建设并提供服务。北斗地基增强系统的全部关键设备、核心芯片和核心软件的核心开发人员是本土的、相关专利在本土获得、核心部件在本土制造、按国家标准测试和出货;在参研单位和国内厂家的共同努力下,北斗地基增强系统核心设备和软件全部国产化目标全部实现。第三,建设工程遍及全国,涉及卫星定位系统、现场测量与环境评估、土建施工、电力、通信、运行维护等,建设周期短,施工难度大,充分发挥社会主义集中力量办大事的优势,实现了跨行业、跨部门的资源最大化利用,与六部委和其它参研单位一起顺利完成全部工程建设。在北斗基准站建设工作中,项目团队足迹遍及全国30余个省市自治区,累计行程42万千米,相当于绕地球赤道10余圈,挑战45度高温、零下40度低温,登临海拔5450米的高山,经过几百个日日夜夜的奋战,提前完成建设任务。

  记者:本届年会主题位置,增强时代,作为地基增强系统的总设计师,您对这个主题有哪些理解呢?

  蔡毅:北斗产业发展有两个阶段——定位导航和精确时空控制,本届年会主题我认为就是面向未来北斗产业发展而设置的,北斗高精度时空服务只受限于我们的想象力。

  以大家最熟悉的自动驾驶为例,提出和实现自动驾驶的概念是比较早的,但以前依靠雷达、电视、热像仪、高精度陀螺、大容量高速计算机等技术集成设备,需要耗费数百万元之巨,难以被大众使用。相反,北斗地基增强系统可作为实现自动驾驶的低成本技术手段。通过使用北斗高精度位置服务与高精度电子地图、辅以其它传感器,对自动驾驶车辆与周围车的相对距离、驾驶速度、场景等关键信息进行分析并解算,合规合理制定驾驶方案,自动完成所有避让,从根本上杜绝交通事故,有效提高交通效率,甚至改变人们的生活方式,这是交通领域的一次变革。

  北斗地基增强系统作为国家基础设施,有利于促进我国社会生产力的发展,也可以服务一带一路沿线国家建设高铁、公路、桥梁、港口、电力、通信等基础设施。完全可以说,北斗高精度时空产品不仅服务中国,也服务整个世界。  

编辑:周雁