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施闯：北斗地基增强系统及高精度定位导航应用研究2012中国北斗汽车导航与位置服务产业发展论坛上，施闯先生作了以北斗地基增强系统及高精度定位导航应用研究为主题的演讲，引起与会人员的广泛关注。尊敬的各位领导，各位专家，各位企业家，各位同行，非常高兴有这个机会向大家汇报一下北斗在地基增强系统和高精度方面的研究成果。这个研究是基于国家自主的北斗卫星导航系统现在的运行情况对高精度定位导航的研究。高精度定位最终的需求是来自于测绘、国土、建设，还有国家重大工程的实施，他所需要的定位精度是从米级到毫米的定位，过去这些工程需求满足都是用GPS来满足的，我最近到深圳国土局问了他们一句话，如果是GPS停用了怎么办？他说我们所有的任务，所有的项目都要停工了，可见这些单位对GPS的依赖性非常大。第二类需求慢慢在兴起，就是高精度的导航，人们要分清车道，有时候在主道、辅导，导航有点不管用，往往引导错了。另外是营运车辆的监控，我们知道最近发生的一起监控是因为营运车辆的超速没有监管，现在目前GPS，普通的GPS，普通的北斗定位是达不到这样的需求的，不能看到速度有多快，定位精度是4到20米，所以说怎么样能够达到米级精度的定位导航需求也是我们的课题。基于这样的需求，我们研究了北斗地基增强方案。可以说在北斗系统里面地基增强这一块是在系统的精度，无论是从米级到厘米级的范围内，他实现的能力，针对不同应用的需求，针对不同终端的需求来满足的。北斗第一增强另外一个功能是事后处理阶段可以达到毫米级，所以在地基增强在北斗系统里面的位置是在这一块覆盖的，精度覆盖是比较宽的。怎么样实现高精度的北斗导航定位呢？我们的方案由四个层次来组成。第一个是基准站子系统，第二个是数据处理子系统，第三个是应用服务子系统，第四个是用户子系统，包括终端，包括各种各样行业的应用。它的关键部分就是基准站，这个在胡博士的报告里面多次提到，北斗要发展必须利用自己的地域优势，我们的优势是什么？因为在一定的区域内卫星导航的改变是差不多的，我们把这个数算出来，发给我们的用户，我们的用户就能从20米左右的定位精度提高到2米，这个就是地基增强型基本的原理。基于这样的设想我们在中国部署了几个地基增强的实验站，包括了湖北、广东、深圳、北京都设置了这样的地基增强的实验系统，这个实验系统做了大量的实验，基于目前的北斗系统高精度定位能力也给大家汇报一下。一个是高精度事后，满足测量应用的北斗的毫米级。另外一个是适时的动态的，基于测量型的东西，分米级的，最后是厘米级的，米级的。检测的问题，我们怎么样知道北斗的定位可以达到毫米级呢？在中国的国家光电检测中心有一个基线厂，他的测量精度是零点几毫米，中国所有的GPS测量都必须在这里检测，我们北斗是完全的北斗的接收机做基线的测量，可以看到一公里左右的距离差了两个毫米，28公里差了9毫米，非常高的定位系统。同时GPS也是这个精度，这个是3毫米，这个是8毫米，这就说明在高精度的基线测量上，北斗和GPS是同样的。另外是RTK，适时动态测量，这个我们也在基线厂做了测量，总长有两三公里，北斗的适时的可以达到1到2个厘米，GPS比这个稍微好一点，差不多是这个量级，只是稍微好一些。这个是动态的测量。这个也是北斗在城市区域做RTK定位用的，这个所谓的RTK所用的接收机终端和导航型的不一样，他是双屏的，成本比较高，但是它的精度可以达到几个厘米，这个是城市里面与事后的PRS的RTK的长时间的比较。精度非常高，平面是1.2cm，高程是1.8cm。这个是用于北斗的厘米级的测量用的一个试验的车，这个就是我们采用的北斗的接收机，这是一个广场上画一个方框，可以看出来测量的精度和实际上只差一两个厘米。前面讲的都是对于导航测量型的用户，对于导航用户我们有两个方案提高精度，一个是广域精密单点定位技术。我们要实现北斗的高精度导航，在北斗的覆盖区域要高精度定位，我们首先要计算北斗卫星的精确轨道和中差，可以把现有的北斗的轨道精度提高到10个厘米左右，现在可能在0.5米左右，提高了五倍。这样用导航型的接收机可以达到分米级，但是现在还没有建立一个系统站，只是一个仿真的数据。另外是和车辆导航相关的，高精度导航定位。这个所使用的接收机就是普通的导航接收机，使用的模块是东方联星的，是单频的，天线也是小型的导航天线，他所需要的实现这个原理就是和一个基准站进行插分，比如说深圳市的数算出来，通过3G或者是一个通讯网络发给终端，查精密的信号，可以使目前北斗的导航接收机从10米级提过到2米以内，这是我们在武汉、北京、广州、深圳都做了这样的测试。得到的结论是一样的。从这张图里面可以看出来，这是广东的北斗导航增强定位的效果，非常的清晰可以分出主路和辅导。另外是不同的车道上变化，这是在广州的会战中心有一个转盘，车就沿着不同的车道转，可以看到变换车道的路线是非常