RTK全面步入無基站輕松測繪時代,“一臺設(shè)備,一個賬號”坐享全國厘米級精度
從2014年至今,北斗地基增強系統(tǒng)已在全國部署了1000余個基站,連成的全國一張網(wǎng),已經(jīng)能為行業(yè)及普通客戶提供高精度定位服務(wù)。這是從獨立“建電站”,發(fā)展到“組建電網(wǎng)”提供的公共服務(wù)。
這是全球最大規(guī)模的地基增強系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)更快、更準(zhǔn)的位置服務(wù),并且還是全國產(chǎn)的設(shè)備。
所謂地基增強系統(tǒng),是指通過在地面上建立基站,提供差分修正信號,從而提高衛(wèi)星導(dǎo)航精度。因技術(shù)門檻較高,這套系統(tǒng)一般應(yīng)用于測繪、國防等專業(yè)領(lǐng)域。
2014年初,中國兵器工業(yè)與阿里巴巴雙方開始洽談合作。中國兵器工業(yè)集團能建基站,有相關(guān)的技術(shù)實力,而阿里巴巴能提供云計算技術(shù)和更多使用場景的挖掘。
一年多后,兩集團各占50%股份。公開資料顯示,定位服務(wù)核心理念是“互聯(lián)網(wǎng)+位置(北斗)”,構(gòu)建位置服務(wù)云平臺,滿足國家、行業(yè)、大眾市場對精準(zhǔn)位置服務(wù)的需求。
北斗地基增強系統(tǒng)經(jīng)過一年的發(fā)展,目前已部署了覆蓋全國的米級服務(wù)和17個省的厘米級服務(wù),建成1000余個基站,到年底會建成1200個衛(wèi)星導(dǎo)航參考站,是全球最大規(guī)模的分布式地基增強系統(tǒng)。
北斗地基增強系統(tǒng)的發(fā)展,在其規(guī)劃里,此服務(wù)終將對外提供千萬級客戶同時在線的服務(wù)能力,成為最大地基增強系統(tǒng)運營商,而此前其他服務(wù)商僅能做到200個基站規(guī)模,并發(fā)服務(wù)能力更是少于1萬。
“建電站”和“建電網(wǎng)”
基站將收集的數(shù)據(jù)全部傳回基于云計算的國家北斗數(shù)據(jù)中心。在混合云架構(gòu)下,機密數(shù)據(jù)在專有云內(nèi)完成,云端的大規(guī)模數(shù)據(jù)的計算則通過MaxCompute完成,定位數(shù)據(jù)的播發(fā)則在公共云上進(jìn)行。
每個基站每秒實時傳回大量數(shù)據(jù),對系統(tǒng)的并發(fā)要求也非常高。
傳統(tǒng)的IT基礎(chǔ)設(shè)施投入太多,周期也太長,對于新公司有限的預(yù)算來說是個很大的負(fù)擔(dān)。因此他把所有系統(tǒng)都布局在云端,沒有買一臺服務(wù)器,專心做自己擅長的業(yè)務(wù)。
比如算法開發(fā)。北斗地基增強系統(tǒng)的算法團隊有40人左右,算得上“中國最大的算法團隊”。因為有大數(shù)據(jù),因此工程師利用大數(shù)據(jù)的方法尋找規(guī)律,并根據(jù)規(guī)律總結(jié)出相關(guān)模式和機制,從而優(yōu)化算法和系統(tǒng),“這在技術(shù)上也是全新的嘗試?!?/p>
建設(shè)這樣一個分布式地基增強系統(tǒng),能滿足用戶基于實時精準(zhǔn)位置的多種應(yīng)用需求。實現(xiàn)了“建電網(wǎng)”的公共服務(wù)。
以往的精準(zhǔn)定位技術(shù),都是測繪專業(yè)人士在用,相當(dāng)于要自己建電站自己發(fā)電。北斗地基增強系統(tǒng)屬分布式系統(tǒng),最重要的是把‘電站’連接起來變成電網(wǎng),做成‘電網(wǎng)運營系統(tǒng)’,那么就可以把專業(yè)技術(shù)變成公共服務(wù),讓更多人像用電那樣使用精準(zhǔn)定位,而不需要自建電站了,為了吸引更多合作伙伴,團隊領(lǐng)導(dǎo)陳金培做了兩種模式。一種是在終端廠商的設(shè)備里嵌入高精度定位服務(wù),用戶可以自行選擇是否付費享受服務(wù);另一種是硬件設(shè)備廠商獲得一定折扣,統(tǒng)一打開高精度定位服務(wù)。
目前,環(huán)球測繪已成為此服務(wù)核心分銷商,從服務(wù)開通到技術(shù)支持,因為專業(yè)、才更全面;“輕松測繪”,不再是一句口號!
國家使命
在布局了1000余個地面基站形成全國一張網(wǎng)后,北斗地基增強系統(tǒng)擁有了更優(yōu)秀的精準(zhǔn)定位能力。
手機首次接入移動互聯(lián)網(wǎng)后,通過最近的一個地面通信基站把位置上報給平臺,就可以迅速找到該位置能接收的衛(wèi)星信號,將定位時間由30秒到1分鐘縮短至3~5秒,獲得更快的定位時間。
同時,利用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)與龐大的全國地基增強系統(tǒng),能做到厘米級的高精度定位。
目前大眾使用的美國GPS導(dǎo)航定位精度是5~10米級的,而兼容北斗/GPS雙模的大眾導(dǎo)航終端定位精度大部分也在3~5米左右,而把這一指標(biāo)提高到厘米級,并不容易。
更重要的是,這個分布式地基增強系統(tǒng),還肩負(fù)著國家使命。在以往的基站建設(shè)中,95%以上的設(shè)備都是進(jìn)口的,而這次的基站建設(shè),使用的全部都是國產(chǎn)設(shè)備。
“國產(chǎn)設(shè)備在數(shù)據(jù)質(zhì)量和傳輸穩(wěn)定性等方面稍有不足。但通過系統(tǒng)設(shè)計,讓所有基站都可以在線進(jìn)行系統(tǒng)升級,同時配合算法和大數(shù)據(jù)修正不斷彌補這些不足。
事實上,導(dǎo)航市場多年被美國GPS占領(lǐng)。為搭建一個中國的平臺,北斗地基增強系統(tǒng)開發(fā)出FindNow,不但支持常用的A-GPS / A-GLONASS衛(wèi)星系統(tǒng),而且還是全球首個支持A-北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的輔助定位系統(tǒng)。有評論稱,這標(biāo)志著中國人自己的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在基礎(chǔ)應(yīng)用方面邁出了重要步伐。
實現(xiàn)精準(zhǔn)定位包括終端、平臺和應(yīng)用三要素:終端硬件需要支持高精度位置服務(wù),而平臺則要提供差分改正信號校正位置信息,最后通過應(yīng)用場景呈現(xiàn)在用戶的手機上。
目前百度、高德都沒有提供高精度平臺的能力,而大部分終端硬件也不支持高精度差分信號。
北斗地基增強系統(tǒng)是重構(gòu)一個新的基礎(chǔ)設(shè)施。目前正在加緊與軟硬件廠商的合作,如高精度手機、車載設(shè)備、監(jiān)測場景下的設(shè)備以及傳統(tǒng)高精度設(shè)備廠商等。
想象空間有多大
實現(xiàn)厘米級的精準(zhǔn)定位,蘊藏了大量的創(chuàng)新和顛覆行業(yè)的機會。下面是一個新疆無人機噴灑農(nóng)藥的實際案例。
在新疆,極飛公司已實現(xiàn)無人機自動噴灑農(nóng)藥。之前的處理方式,是用飛控手人為操縱無人機,這就比較容易受到風(fēng)力、光線、地形等影響,成本高、效率低。而在使用精準(zhǔn)定位服務(wù)后,能夠避開新疆白天的大風(fēng),在凌晨完成農(nóng)藥噴灑。
“高精度定位在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用,已完全超乎我們的想象。”中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其告訴《瞭望東方周刊》。據(jù)他介紹,在新疆精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)區(qū),每畝農(nóng)田大概可以增產(chǎn)100元,基于精準(zhǔn)定位的無人自主農(nóng)機車,大大降低了農(nóng)戶的勞動強度。這促進(jìn)了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。通過云端算法,讓每一臺農(nóng)機設(shè)備通過云端連接,實時交互位置信息,并通過傳感器回傳當(dāng)?shù)氐臏囟?、濕度等?shù)據(jù),實現(xiàn)自動耕地、播種、收獲,精細(xì)農(nóng)藥噴灑、作物澆灌。
此外,高精度技術(shù)在專業(yè)的危房形變監(jiān)測、智能駕培以及自動駕駛等領(lǐng)域,也有很大的應(yīng)用空間。
更多相關(guān)
首次利用無人機攝影測量揭示海冰表面精細(xì)結(jié)構(gòu)
《遙感》封面:“極鷹III號”拍攝的海冰影像 參加中國第33次南極考察的科研人員進(jìn)行冰面無人機作業(yè)。(張寶鋼攝) 海冰是全球氣候變化的敏感因子,但目前對于大范圍海冰表面形態(tài)的精細(xì)刻畫仍存在諸多困難...
徠卡全站儀維修 常見故障及解決辦法 南京環(huán)球測繪
徠卡全站儀一直以其優(yōu)秀的性能和穩(wěn)定的質(zhì)量享譽全球。它在土木工程、地質(zhì)勘探、建筑設(shè)計等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,成為工程師們信賴的合作伙伴。徠卡全站儀是一種測繪儀器,用于測量土地、建筑物和其他物體的三維坐標(biāo)。...
海拔5566米高原測繪紀(jì)實
于白雪皚皚的山頂眺望風(fēng)中飛揚的五色經(jīng)幡,于層巒疊嶂之間靜觀翻涌的云?!胂笾械奈鞑兀{(lán)天白云、雪山草地、雄鷹駿馬,是何等的雄偉壯麗。然而,在海拔5566米處,感受到的卻是一個始料未及的西藏。隊員...
思拓力S6II全能型RTK
思拓力S6II應(yīng)用第二代RTK平臺、第四代傾斜測量技術(shù);思拓力GNSS產(chǎn)品線內(nèi)高端型號;小巧機身鎂合金材質(zhì);彩色觸控屏幕、全新界面引導(dǎo)式操作;超長續(xù)航保證,13600mAh智能鋰電池; S6II...
建筑立面測量利器-魔星MT20i全站儀
概述 隨著城市建設(shè)的不斷加速,越來越多高層建筑拔地而起,部分老舊建筑需要修繕整改。為了更好的保證城市建筑風(fēng)貌的美觀和統(tǒng)一,做好建筑立面測繪,提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是非常重要的。全新的魔星MT20i全...
如何利用GNSS衛(wèi)星定位測量空間坐標(biāo)位置
利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)進(jìn)行空間坐標(biāo)位置測量,主要基于后方交會原理,通過接收和解析來自多個衛(wèi)星的信號來確定用戶設(shè)備的位置。以下是使用GNSS進(jìn)行定位測量的基本步驟:1.衛(wèi)星信號接收:GNSS...
gps測量儀的工作原理
1.GPS測量原理。GPS測量儀接收到三個或三個以上導(dǎo)航衛(wèi)星信號時,可以計算出測量儀(GPS接收器)所在的坐標(biāo)的位置。接收到4個或4個以上衛(wèi)星信號時,就可以計算出海拔高度。2.GPS全球定位系統(tǒng)分為...
徠卡GeoMoS CH自動化監(jiān)測系統(tǒng)在深圳地鐵1號線西鄉(xiāng)站的應(yīng)用
深圳地鐵1號線是中國廣東省深圳市第一條建成運營的地鐵線路。一期工程于2004年12月28日通車試運營,二期工程(西延線)于2011年6月15日通車試運營。1號線東起羅湖區(qū)羅湖站,途經(jīng)福田區(qū)和南山區(qū)...