北斗實時精密定位關鍵技術與應用項目研發側記

　　前不久，廣西南寧市測繪地理信息局組織研發的“南寧市北斗位置綜合服務系統”獲2017年度南寧市科技進步一等獎。基于這一系統，可實現基站監測管理、北斗精密定位等多種功能，讓新技術廣泛應用于不動產測繪、工程測量、滑坡監測等領域。

　　項目成果意義重大

　　過去，受技術條件限制，老一輩測量員多采用皮尺、平板儀、經緯儀等傳統儀器進行測量，得出的成果多為手繪地圖，且精度較低、應用范圍較窄。

　　在廣西測繪地理信息局的指導幫助下，2017年，南寧市測繪地理信息局依托本局技術力量，突破兼容北斗衛星觀測數據的區域高精度實時電離層和對流層延遲建模及基準站坐標實時監測的關鍵技術，研發成功具有國際先進水平的“南寧市北斗位置綜合服務系統”。

　　現在，通過北斗位置綜合服務系統（CORS），利用RTK等電子設備開展數字化測繪，讓快速、精確采集地物點坐標及高程成為現實，也讓其生產的數字化測繪成果應用范圍變得更為廣泛。

　　關鍵技術實現突破

　　電離層和對流層是高精度衛星定位的主要誤差源，同時利用對流層可以反演水汽用于天氣預報，但目前CORS商業軟件無法提供區域高精度電離層和對流層及其水汽，不僅對北斗導航定位精度造成很大影響，也無法為天氣預報服務。

　　為解決這一困難，南寧市測繪地理信息局啟動了攻克北斗實時精密定位關鍵技術與應用的攻堅戰。

　　經過兩年多的研究開發，技術人員先后建立了區域高精度多模實時電離層延遲改正模型，并發展了一套完善的地基GNSS水汽三維層析的理論與方法，建立了區域對流層高精度約束及水汽轉換模型，解決了傳統技術收斂時間慢、缺少實時精密星歷的難題，研發了國內外首個精度小于2毫米的區域實時可降水量監測系統。

　　南寧市國土測繪地理信息中心總工程師、南寧市北斗位置綜合服務系統研發團隊的負責人方丹娜介紹說：“例如電離層、對流層會對北斗精密定位的準確性造成影響，為此，我們建立了電離層層析成像三維分布圖、可降水量空間分布圖等多個模型，并實時采集數據進行監測，這樣可以有效減少誤差，讓RTK獲得實時厘米級精度的定位。”

　　值得一提的是，該研發團隊還研發了國內外首個精度優于3毫米、更新率小于24小時的基準站坐標動態監測與自動維持系統，解決了基準站的穩定性監測難題，有效提高了RTK定位服務的精度、可靠性及基準站遇到地震、滑坡等自然災害時的快速恢復能力。

　　項目成果迅速推廣

　　北斗實時精密定位關鍵技術與應用不僅顯著提升了南寧市的信息化水平，還進一步完善了基于北斗導航定位衛星系統的南寧市測繪基準體系，為南寧市北斗衛星導航產業發展奠定了基礎。

　　目前，項目成果已為全市150多家測繪資質單位提供服務，極大地提高了測繪生產效率，降低了測繪生產成本。按南寧市測繪生產服務總值每年1億元估算，項目成果能提高10%生產效率，每年能節省資金1000萬元。項目成果還可以拓展至氣象、地震等應用領域。目前，水汽監測產品已被南寧市氣象部門用來開展短時降水預報研究。

　　下一步，該項目將基于北斗位置綜合服務系統，開展地災隱患點的安全監測和預警；與氣象部門合作開展北斗水汽監測與氣象常規水汽監測數據的融合研究，研發基于北斗水汽監測產品的氣象預報模型；進一步研究北斗和慣導的組合導航技術，開展北斗在公共交通領域的室內外高精度一體化導航定位應用，讓這一高新技術更好應用于實際、造福于民。