北京北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全市域覆蓋

● 文|北京市信息資源管理中心 張晰 孫偉利

北京北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全市域覆蓋

● 文|北京市信息資源管理中心 張晰 孫偉利

近年來，我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)得到了有力的推廣和發(fā)展，服務(wù)范圍和能力不斷提升，但其對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施仍待完善。要在精度、效率及服務(wù)能力上得到持續(xù)穩(wěn)定的保障和提高，離不開地基增強(qiáng)系統(tǒng)即連續(xù)運(yùn)行參考站（CORS）網(wǎng)的支撐。目前，全國多個(gè)省市已經(jīng)陸續(xù)開展或完成了對(duì)原有CORS系統(tǒng)的北斗改造或北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)新建工作。

CORS系統(tǒng)是基于現(xiàn)代GNSS技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)定位服務(wù)技術(shù)、現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)基礎(chǔ)之上的大型定位與導(dǎo)航綜合服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)建設(shè)管理模式、任務(wù)要求和應(yīng)用范圍,可把連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)分為區(qū)域連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)、專業(yè)應(yīng)用連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)和國家連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)。

早在“十五”期間，北京市就建立起了區(qū)域連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)即“北京市全球衛(wèi)星定位綜合服務(wù)系統(tǒng)”，該系統(tǒng)是北京市《“十五”時(shí)期首都信息化發(fā)展規(guī)劃》和《空間信息工程專項(xiàng)規(guī)劃》所確定建設(shè)的首都重要的城市信息基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，為位置服務(wù)、地理信息和遙感提供重要的基礎(chǔ)支撐。系統(tǒng)作為北京市空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)應(yīng)用平臺(tái)之一，是北京市城市坐標(biāo)框架骨干網(wǎng)的重要組成，根據(jù)共建共享、一網(wǎng)多用的原則，由北京市信息資源管理中心牽頭，聯(lián)合北京市氣象局、地震局、測(cè)繪院等多個(gè)委辦局和單位共同建設(shè)完成。系統(tǒng)于2001年通過北京市發(fā)改委批復(fù)立項(xiàng)，在2002年11月至2005年12月期間分兩期完成了1個(gè)中心站、16個(gè)基準(zhǔn)站和測(cè)繪、氣象、地震3個(gè)分中心的建設(shè)，2006年6月通過專家驗(yàn)收開始正式運(yùn)行。根據(jù)技術(shù)和業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，2008年完成了北京市六環(huán)范圍內(nèi)的“GPS+GLONASS”雙系統(tǒng)改造。

隨著北斗系統(tǒng)及其相關(guān)軟硬件設(shè)備的日趨成熟，北京市亦較早啟動(dòng)了北斗試驗(yàn)網(wǎng)的測(cè)試研究工作，2012年底完成了六環(huán)內(nèi)的“北斗+GPS+GLONASS”三系統(tǒng)改造；2014年11月底，完成了全市域共14個(gè)站（圖1）的三系統(tǒng)改造，即北京市北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)工作。

圖1 北京市基準(zhǔn)站分布圖

系統(tǒng)建設(shè)涉及硬件集成、管理控制軟件、通信傳輸、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用軟件等眾多方面，是集設(shè)計(jì)、開發(fā)、集成、管理為一體的綜合服務(wù)系統(tǒng)。目前，系統(tǒng)正處于進(jìn)一步測(cè)試研究和應(yīng)用推廣階段，全面兼容市面上支持差分方式的國產(chǎn)及進(jìn)口GNSS接收機(jī)設(shè)備，可為用戶提供全天候高精度衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)服務(wù)，具體服務(wù)內(nèi)容包括：

●米級(jí)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)RTD差分定位服務(wù)（1～2m）；

●亞米級(jí)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)RTD差分定位服務(wù)（0.5m）；

●厘米級(jí)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)RTK差分定位服務(wù)（1～2cm）；

●后處理毫米級(jí)RINEX格式原始數(shù)據(jù)服務(wù)下載或拷貝服務(wù)。

系統(tǒng)自完成建設(shè)以來，多次與北京市相關(guān)單位、企業(yè)合作開展基于北斗的應(yīng)用研究與測(cè)試工作，例如：用于特殊車輛監(jiān)控的亞米級(jí)衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用研究；地理國情普查示范應(yīng)用項(xiàng)目等。同時(shí)，系統(tǒng)將繼承原CORS系統(tǒng)的用戶群體及服務(wù)對(duì)象，為北京市氣象局、測(cè)繪院、地震局、國土局、農(nóng)業(yè)局、園林局等政府委辦局以及公共事業(yè)部門提供高精度定位服務(wù)，主要應(yīng)用于高精度定位、形變監(jiān)控、地面沉降監(jiān)控、氣象預(yù)報(bào)、城市基礎(chǔ)測(cè)繪、車輛導(dǎo)航等諸多領(lǐng)域。

北京市北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)依據(jù)資源共享和集約化的原則，為政府節(jié)省了大量資金。作為全國首批完成建設(shè)的北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng), 通過對(duì)原有GNSS系統(tǒng)的改造，擺脫了以往單純依靠國外技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)的現(xiàn)狀，通過地面基準(zhǔn)站網(wǎng)的增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了我國自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的高精度導(dǎo)航定位服務(wù)能力。目前，系統(tǒng)已納入兵器集團(tuán)一期北斗試驗(yàn)測(cè)試網(wǎng)，在全國具有示范帶頭作用。同時(shí)，系統(tǒng)采用北京本地企業(yè)的接收機(jī)設(shè)備，并逐步為北京市公交、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)提供高精度北斗定位服務(wù)，這使北斗設(shè)備研發(fā)、制造到用戶使用整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展在北京市真正開始落地生根、開花結(jié)果。北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)是開拓北斗高精度定位應(yīng)用的必備設(shè)施，是提高北斗系統(tǒng)服務(wù)能力和競(jìng)爭(zhēng)力的必要手段，通過北京的先期組網(wǎng)試驗(yàn)，將為全國區(qū)域加密網(wǎng)建設(shè)工作奠定基礎(chǔ)，為最終實(shí)現(xiàn)全國亞米級(jí)高精度的北斗定位跨區(qū)域無縫服務(wù)的技術(shù)驗(yàn)證做出重大貢獻(xiàn)。

北京天安門9·3閱兵資源三號(hào)衛(wèi)星融合影像

該圖（成像時(shí)間2015年9月3日）為北京天安門區(qū)域資源三號(hào)衛(wèi)星真彩色影像（2.1m分辨率）。2015年9月3日紀(jì)念中國人民抗日戰(zhàn)爭(zhēng)暨世界反法西斯戰(zhàn)爭(zhēng)勝利70周年大閱兵在北京天安門廣場(chǎng)舉行，圖中央東西方向的長(zhǎng)安街上能看到整齊排列的各種裝備車輛方隊(duì)正通過天安門廣場(chǎng)接受檢閱。

中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心 供圖