卫星导航定位增强技术及推广应用
完成单位:武汉大学

支撑项目(平台):国家卫星定位系统工程技术研究中心

参与单位:武汉大学

所属学科:测绘科学与技术

主要贡献者:刘经南

成就简介:建立了北斗/GNSS精密定轨定位理论体系,突破了卫星导航定位增强系统全链路的核心技术,研制了我国首个具有自主知识产权的GNSS精密处理软件平台,构建了我国广域精密定位和地基增强系统,8次获得国家科技进步奖励。

  卫星导航系统是国家关键空间基础设施,也是战略性新兴产业。我国北斗卫星导航系统目前解决的是近十米级的基本导航服务,不能满足高精度导航定位的迫切需求。建立我国卫星导航增强服务系统,增强导航定位精度、可靠性、可用性和完好性,提升卫星导航定位特别是北斗应用水平已成为国家战略。为此,开展了一系列基础理论研究、关键技术突破,并建立了应用服务系统,8次获得国家科技进步奖励,使得我国跻身卫星导航定位数据处理领域国际领先行列。取得的主要成就如下: (1) 提出了多导航系统融合的厘米级精密定轨、北斗异构星座动零偏模式下精密定轨、北斗实时米级-分米级-厘米级和事后毫米级精密定位、多种空间大地测量数据组合、基于北斗区域导航系统的低轨卫星高精度定轨等原创方法,发展了全球导航卫星系统(GNSS)精密定轨定位理论体系,研制了我国首个具有自主知识产权的卫星导航数据精密处理软件(PANDA)。在此基础上,开展了北斗系统工程、资源遥感等对地观测卫星计划、陆态网络工程、海岛礁建设、清江隔河岩大坝形变监测等国家、省市和行业级重要工程应用,获得了重大社会、经济效益,获得了2014年国家科技进步创新团队奖。 (2)突破了大规模GNSS实时数据采集与管理、精密增强信息实时处理与播发、终端高精度定位以及系统运行服务等关键技术,建立了覆盖中国区域的广域实时精密定位服务系统。将我国用户定位精度从米级提升至分米级-厘米级,已在国土、交通等多个行业得到推广应用,填补了我国自主的广域实时精密定位信号的空白。(3)建立了北斗地基增强系统涉及的基准建设、大规模长间距GNSS基准站数据精密快速处理、多用户量信息播发与服务、用户精密定位质量评估等核心技术,首次实现了湖北、新疆等省级北斗地基增强系统,并服务于国家北斗地基增强系统建设,在全国营运车辆联网联控、沿海无线电指向标系统等交通领域得到广泛应用。(4)基于北斗/GNSS技术,拓展了坐标参考框架的建立、维持和精化的理论体系,在国家A、B级网的布设以及精密数据处理方面发挥了重要作用,应用于广东等20多个省级和武汉等100多个市级CORS网基准建立与维持,研制的GNSS网平差软件占领当时80%的市场份额,并建立了卫星导航定位基准站网设计、处理及应用的技术体系,实现了工程化、规模化应用,取得了广泛的经济及社会效益。(5)建立了国际GNSS服务组织(IGS)亚太地区唯一的分析中心,并成为全球5大数据中心之一,使我国卫星导航定位技术水平跻身国际先进甚至领先行列。IGS是全球卫星导航领域最具权威的组织。武汉大学IGS分析中心提供的GNSS产品处于国际前三名,在全球率先发布了北斗卫星精密轨道和钟差产品,建立的北斗卫星天线相位中心等几何和物理模型被IGS推介为参考模型,推动了国际上北斗系统数据精密处理研究与应用的热潮。

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