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你不知道的北斗导航:多少“广西身影”正在发光发热,广西人又从中得了多少便利

阅读数:987 2020-08-10 19:23 来源:南国早报客户端
如今在广西,高精尖的北斗应用不仅飞入寻常百姓家,还乘风破浪走出国门,在东盟各国落地开花。

随着北斗三号全球卫星导航系统正式开通服务,北斗的全球时代正式开启。在浸润着一代代“北斗人”心血的道路上,不时闪现着“广西身影”。研发、生产、推广……如今在广西,高精尖的北斗应用不仅飞入寻常百姓家,还乘风破浪走出国门,在东盟各国落地开花。

广西科研力量为北斗“开过路”

7月的最后一天,全民开启了“追星”模式。然而,很多“追星族”可能不知道,在桂林,广西第一个国家级创新平台“北斗卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心”,早就默默散发着自己的光和热。

卫星导航研究领域专家孙希延教授是该中心的领航人。2009年,孙希延放弃中科院的良好发展机遇,来到桂林电子科技大学,从事卫星导航等科研工作。自担任广西信息科学实验中心主任一职后,孙希延带领实验中心在北斗卫星导航研究领域获得了一系列科研平台,包括第一批广西院士工作站——桂电“航天技术院士工作站”、“卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心”等。而她的团队也一直奋战在北斗导航研究一线。

▲孙希延。桂林电子科技大学供图

卫星导航系统落地应用是否精准、是否高效,信号的发送和接收至关重要。根据国际电信联盟的分配,导航卫星的信号频段为L波段。随着导航系统不断开发,卫星数量不断增多,L波段频谱日益拥挤。而传统信号调制方式卫星信号相互干扰,在新型信号调制方式下,可有效减少信号间和系统间的干扰,但是对接收信号的精准捕获和跟踪造成了一定的影响,信号处理的难度也大大提升。

如何有效的解决新型信号处理难的问题,在新型信号调制方式下,找到新型信号组合方式,同时兼顾传统接收信号方式的优势,为北斗在太空寻得空白地带?孙希延和团队在北斗卫星信号体制方向上展开了研究。辛勤付出,结出硕果:团队解析了信号结构、信号传播和信号接收处理之间的匹配关系,有效解决了北斗新型信号处理难,计算复杂度高等难题;建立了北斗新型信号处理技术理论体系,信号捕获速度提高30%以上,检测峰值概率提高10%以上,有效降低了误捕概率,计算复杂度降低了48.4%,同时实现传统信号处理的兼容性。

广西多领域喝过北斗“头啖汤”

“北斗不仅事关国计,也关乎民生。”孙希延说,一些应用已经进入广西的各行各业,北斗正在日常生活中守护人们的小幸福。

▲广西北斗综合位置服务平台。

在广西的大街小巷,共享电动车上加载的小芯片基于北斗时空定位技术,实时记录车行时间、地点;物流公司利用北斗技术,可分析行驶、配送数据,优化配送路径,消费者可以更快收到包裹;扬尘治理、甘蔗精细化种植、船舶自动报闸、监测地质灾害……一系列基于北斗导航的应用已在广西遍地开花。

在西江流域,船来船往。但早在2017年以前,西江上船舶通过放艇靠岸、人工窗口办理的传统模式进行报闸缴费,过闸效率低下,常出现拥堵现象。为改变这一现状,内河船舶安装上了应用的北斗智能终端。基于北斗导航的“智能过闸和智能航运”的应用,西江流域内船舶“不靠岸报道,不停船缴费”。数据显示,经过桂平、长洲两级船闸的船舶,使用北斗智能报闸方式可平均节省4小时过闸时间,按现有北斗船舶计算,每年可为社会船舶节省油费总计3600余万元。广西也成为了国内最早将北斗技术应用在内河航运领域的省区之一。

▲西江船闸调度中心。

在大石山区,2020年汛期,北斗智能形变监测系统实时监测到隆林各族自治县者保乡民怀村一滑坡体出现35厘米形变,及时发出橙色预警,并通过邮件、短信等方式通知当地国土部门,做好防治滑坡准备,保障了民怀小学200多名师生的安全。在北斗技术、组合算法不断的优化下,这套广西自主研发的北斗智能形变监测系统精度可达毫米级,预警响应速度在6秒以内。

这些是广西北斗技术应用的一个缩影。据了解,在中国第二代卫星导航系统重大专项区域示范项目的推动下,广西全区已应用推广安装10.5万套北斗终端。涉及中国-东盟车船跨境监管与服务、智慧糖业、西江船舶智能通航管理与服务、城市精细化管理等四个领域。

广西北斗产业集聚态势已现雏形

如今,在孙希延这些的“北斗人”努力下,北斗产业在广西已渐成集聚态势。据中国-东盟北斗/GNSS(南宁)中心负责人王志虎介绍,2019年,广西出台了《广西壮族自治区统筹推进北斗卫星导航系统应用实施方案》,广西对北斗应用的重视程度达到了新高度。自治区科技厅也先后下达了北斗领域相关科技项目7项,项目总投资1.41亿元,资助科研经费4270万元。

▲卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心在户外安装北斗智能形变监测系统。桂林电子科技大学供图

与此同时,广西北斗综合位置服务平台上线,为多行业、多领域、多区域提供位置服务:中国-东盟空间信息技术创新示范基地项目正着力构建卫星应用产业集聚和产业生态,目前已引入近15家卫星应用类企业入驻,基地还配套建设有北斗系统(产品)检测评估中心、高精度位置服务运营中心、北京大学时空大数据协同创新中心等高端研究机构等;中马钦州产业园区﹒北斗及遥感卫星应用创新创业基地项目正围绕中国-东盟北斗/GNSS中心、高分辨率对地观测系统广西数据与服务中心展开建设,涉及研发灾害预警、海上搜救、智能港口等7个领域行业应用;广西-东盟地理信息与卫星应用产业园(地理信息小镇)则重点建设以卫星导航与位置服务产业、创新型信息产业等……广西北斗卫星导航产业发展正向快车道驶去。

北斗乘风破浪从广西出海

从覆盖亚太地区,到走向全球,北斗三号可应用的领域涵盖了现代化生活与生产的方方面面,也因此带动一系列产业愈加蓬勃发展。随着北斗应用愈发成熟,广西北斗产业乘风破浪,向东盟辐射。通过项目合作、技术交流、教育培训等方式,广西“北斗人”将北斗技术和应用带到了东盟国家。

▲卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心在户外安装北斗智能形变监测系统。桂林电子科技大学供图

2016年9月,为了促进北斗卫星导航产业走出国门,孙希延促成了中国-东盟卫星导航国际合作联盟成功落户桂林电子科技大学。次年,该联盟在南宁正式成立,来自国内外的会员数超过120家,成为了国内唯一一家卫星导航产业国际组织。

目前,孙希延团队研发的地表形变精密监测与预警系统,已在老挝、泰国、柬埔寨等5个东盟国家、8个监测区域共计80个监测点进行实际应用。孙希延团队还与马来西亚博特拉大学等大学签署了合作协议,联合建立北斗/GPS电离层观测站。

▲卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心在户外安装北斗智能形变监测系统。桂林电子科技大学供图

随着与东盟国家交流的增加,借由广西的区位优势,越来越多的企业基于北斗技术,也开始与东盟国家建立合作关系。据王志虎介绍,南宁市是中国-东盟博览会的永久举办地,这也成为沟通东盟国家的重要开放窗口。2016年,北斗专业分论坛成功举办;2018年,北斗论坛纳入中国-东盟信息港系列论坛,更是取得丰硕成果。目前,广西一家电子信息公司与泰国摩托车的士协会签署合作协议,开发“泰滴”平台,对泰国潜在的12.5万辆摩托车、出租车管理提供支持;广西一科技公司与柬埔寨一公司围绕40余万亩智慧糖业项目开展合作……这些项目的推动,都将极大提升广西企业服务东盟国家的能力。 

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