《中国高精度位置网及其在交通领域的重大应用》

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高精度位置信息是国家战略资源,也是国家安全的重要组成部分,中国位置信息的获取技术长期依赖于美国GPS系统,存在重大安全隐患。北斗系统是中国自主研制的重大基础设施,北斗应用是国家战略。交通运输是国家基础性行业,是国家经济命脉,将北斗高精度服务应用到交通领域需求迫切、意义重大。自2005年开始,在国家863计划、中国第二代卫星导航系统重大专项等支持下,项目针对海量用户高并发、多类误差强耦合、目标状态复杂多变的技术难题,重点突破了稳、准、快的北斗位置服务核心关键技术,建立了中国高精度位置网系统,制定了相关成套技术标准和规范,研制了系列核心装备,开拓了北斗在公路、水路、航空等领域的创新应用,实现了北斗在交通领域体系化、规模化应用从无到有的跨越式发展,取得了重大社会经济效益。主要创新点如下:

创新性提出了稳健服务的中国高精度位置网架构,设计了分布式数据处理、网格化定位服务、全过程完好性监测、支持长连接高并发的系统架构,首次建立了基于北斗的中国高精度位置网,形成了中国及周边区域自主可控的从米级到厘米级的位置服务能力,用户规模和服务能力为国际领先。

系统地建立了北斗实时精准定位理论方法,提出了基于北斗的高精度坐标参考基准建立与维持、北斗异构星座实时精密轨道和钟差确定、信号传播误差实时精确修正等方法;攻克了北斗卫星姿态、光压、伪距偏差等误差处理技术;解决了北斗实时厘米级、事后毫米级定位的难题,技术水平达到国际领先。

构建了北斗快速动态定位成套技术,突破了网络辅助北斗定位(A-北斗)、区域密集基准站网增强定位、联动目标自组网定位等核心技术,解决了交通行业用户动态快速精准定位的难题,实现了北斗用户开机定位时间从60秒缩短至5秒、联动目标厘米级相对定位时间优于0.1秒,技术指标达到国际先进水平。

自主研制了从北斗芯片、天线、板卡到应用终端的全系列装备,攻克了北斗高性能、低成本核心元器件关键技术,性能达到国际同类先进水平,在交通全行业推广应用,形成了北斗在交通行业从芯片终端到应用服务的全产业链。

中国高精度位置网的重大应用包括:建立了全球最大的营运车辆动态监管系统,实现了500多万重点营运车辆的跨区精细化监管,对于近年来中国道路运输重特大事故减少50%、死亡失踪人数减少51.6%起到了关键作用;实现了北斗在北海、东海、南海的全天时、全天候、全海域船舶监控,累计救助渔民超过1万人,在钓鱼岛、黄岩岛、中建岛维权等重大事件中发挥了重要作用;实现了中国重大阅兵活动中无人机的精准定位,成功应用于XX岛礁机场建设和跑道形变监测,起到了不可替代的精准定位保障作用。

项目对北斗系统在中国关键行业的体系化、规模化应用做出实质性的贡献,近三年直接经济效益119亿元。项目共授权国家发明专利109项,取得软件著作权256项,制定标准规范17项(含国际标准2项),发表论文162篇(SCI检索53篇),出版专著1部,获省部级特等奖2项、一等奖9项。

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