申報(bào)單位：四川九洲北斗導(dǎo)航與位置服務(wù)有限公司

聯(lián)合申報(bào)單位：重慶九洲星熠導(dǎo)航設(shè)備有限公司、武漢大學(xué)

主要完成人：陳曦、李軍、許超鈐、張嘉良、吳雨、余平

一、案例簡(jiǎn)介

我國(guó)新時(shí)期應(yīng)急管理面臨各類災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)種類多、分布廣、總量大、監(jiān)管任務(wù)重等巨大挑戰(zhàn)。項(xiàng)目圍繞 應(yīng)急場(chǎng)景下的復(fù)雜環(huán)境下的高精度定位難、信號(hào)維持難、無(wú)縫定位難等關(guān)鍵與共性問(wèn)題，構(gòu)建了北斗高精 度時(shí)空服務(wù)服務(wù)技術(shù)體系。業(yè)務(wù)層面，重點(diǎn)針對(duì)應(yīng)急管理領(lǐng)域防災(zāi)減災(zāi)(地質(zhì)災(zāi)害、重大風(fēng)險(xiǎn)源等)、安 全監(jiān)管(風(fēng)險(xiǎn)管理、隱患排查、行政執(zhí)法等)、應(yīng)急救援(指揮調(diào)度、輔助決策)等典型應(yīng)用場(chǎng)景面臨的

人、車、物精準(zhǔn)定位、連續(xù)導(dǎo)航以及應(yīng)急調(diào)度等問(wèn)題。技術(shù)層面，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作，突破基于區(qū)域大氣延 遲時(shí)變格網(wǎng)優(yōu)化建模的北斗精密定位增強(qiáng)方法、復(fù)雜環(huán)境下高精度導(dǎo)航信號(hào)維持方法等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了 智慧應(yīng)急北斗精準(zhǔn)時(shí)空服務(wù)技術(shù)體系。產(chǎn)品層面，形成了包括北斗射頻基帶一體化SoC芯片、北斗高精度 測(cè)量型接收機(jī)、北斗智慧應(yīng)急綜合服務(wù)平臺(tái)等在內(nèi)的“芯、端、軟”全套產(chǎn)品生態(tài)。研究成果整體達(dá)到國(guó) 際先進(jìn)水平，其中基于區(qū)域大氣延遲時(shí)變格網(wǎng)優(yōu)化建模的北斗精密定位增強(qiáng)技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，項(xiàng)目 成果已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，服務(wù)政、企用戶單位超過(guò)200家，覆蓋20余個(gè)省、市、自治區(qū)。

二、技術(shù)方案

案例重點(diǎn)針對(duì)應(yīng)急管理領(lǐng)域防災(zāi)減災(zāi)、安全監(jiān)管、應(yīng)急救援等應(yīng)用場(chǎng)景中面臨的人、車、物精準(zhǔn)定位、 連續(xù)導(dǎo)航以及應(yīng)急資源調(diào)度等問(wèn)題，研究突破基于區(qū)域大氣延遲時(shí)變格網(wǎng)優(yōu)化建模的北斗精密定位增強(qiáng)方 法、復(fù)雜環(huán)境下高精度導(dǎo)航信號(hào)維持方法等關(guān)鍵技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建智慧應(yīng)急北斗精準(zhǔn)時(shí)空服務(wù)技術(shù)體 系，研制北斗射頻基帶一體化SoC芯片、北斗高精度衛(wèi)星導(dǎo)航模組、北斗高精度測(cè)量型接收機(jī)，開(kāi)發(fā)北斗 智慧應(yīng)急綜合服務(wù)平臺(tái)，依托交通、能源、自然資源、人民防空、林草、安全生產(chǎn)、水利等行業(yè)的應(yīng)急信 息化建設(shè)項(xiàng)目開(kāi)展示范應(yīng)用和市場(chǎng)推廣，助推我國(guó)應(yīng)急管理能力現(xiàn)代化。

1)智慧應(yīng)急北斗精準(zhǔn)時(shí)空服務(wù)技術(shù)體系：針對(duì)大氣誤差影響北斗精密定位的世界性難題開(kāi)展基于區(qū) 域大氣延遲時(shí)變格網(wǎng)優(yōu)化建模的北斗精密定位增強(qiáng)方法研究攻關(guān)，解決地質(zhì)災(zāi)害安全監(jiān)測(cè)、人車物定位監(jiān) 管、周界防護(hù)等應(yīng)急場(chǎng)景對(duì)GNSS高精度定位服務(wù)的需求；針對(duì)針對(duì)城市峽谷等復(fù)雜地貌環(huán)境下衛(wèi)星信號(hào) 遮擋、衰減和多徑頻繁發(fā)以及觀測(cè)量偏差降低定位精度等難題開(kāi)展復(fù)雜環(huán)境下高精度導(dǎo)航信號(hào)維持方法關(guān) 鍵技術(shù)研究，解決了復(fù)雜環(huán)境下高精度導(dǎo)航信號(hào)維持的問(wèn)題。通過(guò)突破上述關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)結(jié)合北斗短報(bào) 文通信、衛(wèi)星通信、衛(wèi)星遙感、數(shù)字孿生、人工智能等技術(shù)的融合研究應(yīng)用，形成智慧應(yīng)急北斗精準(zhǔn)時(shí)空 服務(wù)技術(shù)體系，從而有效提升北斗位置服務(wù)的精準(zhǔn)性和連續(xù)性，有效提升應(yīng)急大數(shù)據(jù)智能化應(yīng)用的水平。

2)北斗智慧應(yīng)急綜合服務(wù)平臺(tái)：針對(duì)應(yīng)急管理涉及領(lǐng)域廣，管理部門(mén)多的特點(diǎn)，提取行業(yè)共性需求， 按照應(yīng)急管理部統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)支撐、統(tǒng)一安全保障、統(tǒng)一數(shù)據(jù)服務(wù)和統(tǒng)一平臺(tái)架構(gòu)的建設(shè)原則 和建設(shè)目標(biāo)，以綜合應(yīng)用體系、應(yīng)急指揮體系、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警體系、支撐保障體系為主要建設(shè)任務(wù)，建設(shè) 北斗智慧應(yīng)急綜合服務(wù)平臺(tái)。平臺(tái)包括云資源管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)集成管理系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù) 據(jù)接入系統(tǒng)等基礎(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)；北斗服務(wù)中臺(tái)、能力協(xié)同中臺(tái)、業(yè)務(wù)中臺(tái)、數(shù)據(jù)中臺(tái)、算法中臺(tái)等中臺(tái)系統(tǒng)； 以及安全監(jiān)管系統(tǒng)、應(yīng)急救援系統(tǒng)、防災(zāi)減災(zāi)系統(tǒng)、應(yīng)急通信系統(tǒng)等應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)。

3)北斗高精度定位設(shè)備：自主研制北斗射頻基帶一體化SoC芯片、高精度衛(wèi)星導(dǎo)航模組等北斗核心 器件，并針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害、高層建筑、橋梁、隧道、邊坡、水庫(kù)、大壩等應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)形變監(jiān)測(cè)的需求研制高 精度測(cè)量型接收機(jī)，針對(duì)車輛、行人等移動(dòng)導(dǎo)航，研制機(jī)載、車載、手持等多種形態(tài)的北斗高精度定位設(shè)備，通過(guò)上述關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，提升相關(guān)設(shè)備在復(fù)雜環(huán)境下的定位精度以及產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性。

三、創(chuàng)新亮點(diǎn)

1)基于區(qū)域大氣延遲時(shí)變格網(wǎng)優(yōu)化建模的北斗精密定位增強(qiáng)方法：針對(duì)復(fù)雜山區(qū)大高差地形和空間 天氣強(qiáng)擾動(dòng)環(huán)境下大氣活躍多變，對(duì)流層和電離層延遲嚴(yán)重降低定位精度的難題，提出了顧及季節(jié)性變化 和日變化的時(shí)域細(xì)粒度對(duì)流層建模、基于自適應(yīng)映射函數(shù)的高精度電離層建模，基于大氣實(shí)時(shí)修正的智能 格網(wǎng)生成等關(guān)鍵技術(shù)，解決了復(fù)雜山區(qū)對(duì)流層變化劇烈區(qū)域和天氣強(qiáng)擾動(dòng)電離層活躍時(shí)段北斗精密定位增 強(qiáng)的難題。

2)復(fù)雜環(huán)境下高精度導(dǎo)航信號(hào)維持方法：針對(duì)城市峽谷等復(fù)雜地貌環(huán)境下衛(wèi)星信號(hào)遮擋、衰減和多 徑頻繁發(fā)以及觀測(cè)量偏差降低定位精度等難題，基于“信號(hào)聯(lián)合跟蹤”思想創(chuàng)新提出基于自適應(yīng)容積卡爾 曼濾波的基帶矢量環(huán)跟蹤技術(shù)、基于三維格網(wǎng)的北斗多徑誤差自適應(yīng)抑制方法、基于貝葉斯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型 的完好性監(jiān)測(cè)方法，解決了復(fù)雜環(huán)境下高精度導(dǎo)航信號(hào)維持的問(wèn)題。

3)北斗全生態(tài)產(chǎn)品體系打造：項(xiàng)目構(gòu)建了覆蓋“芯片-終端-平臺(tái)”全鏈條的自主產(chǎn)品矩陣，攻克高集 成度SoC芯片設(shè)計(jì)、多源信號(hào)抗干擾處理等核心技術(shù)，成功研制北斗射頻基帶一體化SoC芯片及模組、支 持BDS-3全頻點(diǎn)的高精度測(cè)量型接收機(jī)、智慧應(yīng)急綜合服務(wù)平臺(tái)等核心產(chǎn)品。通過(guò)芯片級(jí)信號(hào)增強(qiáng)、終端 級(jí)場(chǎng)景適配、平臺(tái)級(jí)智能決策的協(xié)同創(chuàng)新，形成面向應(yīng)急場(chǎng)景的北斗全生態(tài)解決方案，實(shí)現(xiàn)從定位信號(hào)采 集、多源數(shù)據(jù)處理到智能決策服務(wù)的全流程閉環(huán)，支撐3500余處災(zāi)害監(jiān)測(cè)和全國(guó)200余家政企用戶，單 北斗測(cè)量型接收機(jī)獲2024年度四川省重大技術(shù)裝備省內(nèi)首臺(tái)套產(chǎn)品認(rèn)定。