技术详细介绍
我国北斗三代卫星导航系统已初步建成,北斗已经由天上好用到地上用好的全球服务阶段;高精度定位已不是第一类测绘领域和第二类殊域高动态之专用,以5G车路协同和无人驾驶等为代表的新一代车联网智能终端,对定位导航精度和可靠性要求越来越高,且终端数量越来越多,要求在网云端支持大用户并发北斗+人工智能多传感器融合实现智慧应用。 本项目针对移动车联网领域高性价比、复杂环境域下的北斗卫星车道级亚米定位精度、海量用户大数据实时性并发、数据安全可信、专用服务平台等行业管理痛点及应用新需求,研制高精度、高可靠性定位软硬件协同系统终端,研究广域虚拟格网差分增强的大用户并发车道级系统,形成精准北斗新时空车联网关键技术、系统平台及应用。主要从四方面进行研究: (1)针对复杂环境域下北斗车联网导航定位实时性和高精度“慢+伪”方面问题,发明了高低频误差分流预测无延时亚米级差分定位方法,研制了增强网关计算服务,极大降低了发给用户数据量,甚至达到提前将校正信息发给用户,实现对海量车辆广域亚米车道级定位,优化了其中时间延迟和排队问题,结合山东省130个基站北斗增强网络进行了实际测试应用。 (2)针对5G/4G车联网通信中海量用户大数据应用和通信安全“信+危”方面问题,率先发明了基于虚拟格网的北斗卫星差分增强方法,将不规则地基三角网设计成栅格形式的规则格网,增强信息计算格网点的虚拟观测值,有多少格网就有多少次运算,解决了用户大规模增加时的计算量增加问题;同时研制了北斗GNSS格网网关装备,用户在确定自己概略坐标后即可确定需要哪个格网的增强信息,减少了每次登陆系统都必须进行的搜索问题,解决了大规模地基增强网搜索效率降低问题,最终实现云端基于格网的海量大用户并发服务问题,同时研发了自适应双通道明暗加解密码生成和处理方法,研制了新一代协处理安全通信网关,解决了导航通信安全管控难题。 (3)针对车联网复杂环境下卫星导航不稳定“+盲”问题,结合北斗GNSS/INS/DR敏捷精准微系统技术与集成应用,研制应用了复杂环境下北斗增强精准实时定位车载智能终端,集成了惯性导航,实现了在隧道、立交、高楼大厦密集和树叶茂密等复杂环境下的鲁棒精确定位。 (4)针对北斗时空物联和车联网各种应用的“普+专”方面问题,集成应用了稀疏分布式异构网关集群技术平台,研制了精准北斗新时空车联网关键技术、系统平台及应用,提供泛在精准时间和位置普适化服务基础上的殊域应用,例如精准公交时空物联系统、出租车北斗安全监视系统、机场场面监视系统、港口北斗精准调度系统、驾培驾考系统、精准农机等,实现了公共普适平台“通用”与殊域业务“专用”融合。
我国北斗三代卫星导航系统已初步建成,北斗已经由天上好用到地上用好的全球服务阶段;高精度定位已不是第一类测绘领域和第二类殊域高动态之专用,以5G车路协同和无人驾驶等为代表的新一代车联网智能终端,对定位导航精度和可靠性要求越来越高,且终端数量越来越多,要求在网云端支持大用户并发北斗+人工智能多传感器融合实现智慧应用。 本项目针对移动车联网领域高性价比、复杂环境域下的北斗卫星车道级亚米定位精度、海量用户大数据实时性并发、数据安全可信、专用服务平台等行业管理痛点及应用新需求,研制高精度、高可靠性定位软硬件协同系统终端,研究广域虚拟格网差分增强的大用户并发车道级系统,形成精准北斗新时空车联网关键技术、系统平台及应用。主要从四方面进行研究: (1)针对复杂环境域下北斗车联网导航定位实时性和高精度“慢+伪”方面问题,发明了高低频误差分流预测无延时亚米级差分定位方法,研制了增强网关计算服务,极大降低了发给用户数据量,甚至达到提前将校正信息发给用户,实现对海量车辆广域亚米车道级定位,优化了其中时间延迟和排队问题,结合山东省130个基站北斗增强网络进行了实际测试应用。 (2)针对5G/4G车联网通信中海量用户大数据应用和通信安全“信+危”方面问题,率先发明了基于虚拟格网的北斗卫星差分增强方法,将不规则地基三角网设计成栅格形式的规则格网,增强信息计算格网点的虚拟观测值,有多少格网就有多少次运算,解决了用户大规模增加时的计算量增加问题;同时研制了北斗GNSS格网网关装备,用户在确定自己概略坐标后即可确定需要哪个格网的增强信息,减少了每次登陆系统都必须进行的搜索问题,解决了大规模地基增强网搜索效率降低问题,最终实现云端基于格网的海量大用户并发服务问题,同时研发了自适应双通道明暗加解密码生成和处理方法,研制了新一代协处理安全通信网关,解决了导航通信安全管控难题。 (3)针对车联网复杂环境下卫星导航不稳定“+盲”问题,结合北斗GNSS/INS/DR敏捷精准微系统技术与集成应用,研制应用了复杂环境下北斗增强精准实时定位车载智能终端,集成了惯性导航,实现了在隧道、立交、高楼大厦密集和树叶茂密等复杂环境下的鲁棒精确定位。 (4)针对北斗时空物联和车联网各种应用的“普+专”方面问题,集成应用了稀疏分布式异构网关集群技术平台,研制了精准北斗新时空车联网关键技术、系统平台及应用,提供泛在精准时间和位置普适化服务基础上的殊域应用,例如精准公交时空物联系统、出租车北斗安全监视系统、机场场面监视系统、港口北斗精准调度系统、驾培驾考系统、精准农机等,实现了公共普适平台“通用”与殊域业务“专用”融合。