北斗高精度位置服務(wù)及其在輸電線路地災(zāi)預(yù)警體系中的應(yīng)用

劉金長(zhǎng)

高精度位置服務(wù)可以為企業(yè)及行業(yè)提供更好的定位和導(dǎo)航，涵蓋應(yīng)急通信業(yè)務(wù)、時(shí)空大數(shù)據(jù)挖掘與應(yīng)用、電子及政務(wù)資源數(shù)據(jù)采集等。

現(xiàn)今位置服務(wù)與大家息息相關(guān)，但是當(dāng)人們?cè)谙硎軐?dǎo)航服務(wù)時(shí)，會(huì)碰到導(dǎo)航偏差和沒(méi)有信號(hào)的情況。這就說(shuō)明現(xiàn)在的導(dǎo)航還有一定的缺陷。

國(guó)家電網(wǎng)針對(duì)位置服務(wù)在2017年8月成立了國(guó)網(wǎng)思極神往位置服務(wù)（北京）有限公司。因?yàn)閲?guó)家電網(wǎng)從事電網(wǎng)開(kāi)發(fā)具備一定的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)，而且在電網(wǎng)管理方面開(kāi)發(fā)了地理信息的綜合應(yīng)用。

另外，我們的高精度位置服務(wù)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)建成，在應(yīng)用領(lǐng)域我們構(gòu)建了電網(wǎng)時(shí)空大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，可應(yīng)用于整個(gè)電力應(yīng)急通信系統(tǒng)，該通信系統(tǒng)包括衛(wèi)星通信和光纖通信系統(tǒng)等。

在高精度的位置服務(wù)方面，我們建立了高精度的位置服務(wù)平臺(tái)，另外時(shí)空大數(shù)據(jù)的挖掘應(yīng)用服務(wù)于電子政務(wù)、數(shù)據(jù)采集、時(shí)空智能等。

目前，國(guó)家電網(wǎng)在全國(guó)26個(gè)省中，部署了輸電線路和變電站，這些都為高精度位置服務(wù)打下了良好基礎(chǔ)。另外，國(guó)家電網(wǎng)所有的輸電線路都配備有光纖，同時(shí)分布到每一個(gè)變電站和大型的用電設(shè)備等。這些設(shè)備也為高精度服務(wù)提供了優(yōu)越的基礎(chǔ)設(shè)施。而且國(guó)家電網(wǎng)在地理信息應(yīng)用方面的研究近20年，其地理信息服務(wù)已覆蓋全國(guó)。

當(dāng)前國(guó)家電網(wǎng)的時(shí)空大數(shù)據(jù)中心的三個(gè)數(shù)據(jù)設(shè)備分布在北京、西安、上海。而這些所有的基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成國(guó)網(wǎng)的IT基礎(chǔ)，稱為國(guó)網(wǎng)云。

我國(guó)的北斗系統(tǒng)是除美國(guó)GPS以外，世界上運(yùn)行很好的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。目前全世界衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)一共四個(gè)，美國(guó)GPS，中國(guó)北斗，俄羅斯格洛納斯，歐盟伽利略。中國(guó)的北斗系統(tǒng)自2004年開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，在2009年發(fā)射二代衛(wèi)星，其服務(wù)范圍已覆蓋整個(gè)亞太地區(qū)，在2017年11月北斗三代衛(wèi)星發(fā)射升空，到2020年北斗將覆蓋全球。而且中國(guó)的北斗導(dǎo)航與美國(guó)的GPS相比，在功能上具備一個(gè)優(yōu)勢(shì)，北斗自帶通信功能，另外北斗的時(shí)鐘精度高于GPS。

關(guān)于位置服務(wù)方面，我們要解決的主要問(wèn)題就是空間信息、社會(huì)信息和信息查詢，眾所周知，所有的IT和信息，80%與位置相關(guān)，而所有的信息百分之百與時(shí)間相關(guān)，所以北斗的位置服務(wù)實(shí)際上是一個(gè)全時(shí)空的位置服務(wù)。

低精度的位置服務(wù)，可以滿足日常生活要求，但是有一些行業(yè)應(yīng)用，比如測(cè)繪、城市規(guī)劃、高鐵建設(shè)、無(wú)人駕駛等，低精度位置服務(wù)無(wú)法滿足要求。為了建立高精度位置服務(wù)，北斗專門開(kāi)發(fā)了新機(jī)增強(qiáng)系統(tǒng)，新機(jī)增強(qiáng)是通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行精度增強(qiáng)，而增強(qiáng)的精度誤差可縮小到2～5米。

增強(qiáng)的精度還不能滿足行業(yè)應(yīng)用的需求，因此我們利用地面電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)地面增強(qiáng)站，并建立北斗的高精度服務(wù)網(wǎng)，而這一做法可以使精度提高到分米、厘米甚至毫米。

高精度位置服務(wù)可以服務(wù)于兒童機(jī)構(gòu)、智能駕駛、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、野外作業(yè)和一些特定的運(yùn)營(yíng)管理等。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在最近兩年應(yīng)用得十分廣泛，包括自動(dòng)播種、自動(dòng)施肥、自動(dòng)灑農(nóng)藥都運(yùn)用高精度自動(dòng)導(dǎo)航服務(wù)。

同時(shí)，國(guó)家電網(wǎng)建立了高精度位置服務(wù)體系，在變電站、通信、光纖等基礎(chǔ)設(shè)施上加設(shè)北斗的電基增強(qiáng)系統(tǒng)，通過(guò)內(nèi)部的光纖把信息傳遞到數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一進(jìn)行處理，并給用戶發(fā)布高精度位置服務(wù)信息。同時(shí)利用北斗高精度位置服務(wù)網(wǎng)和統(tǒng)一的短報(bào)文通信網(wǎng)，以及關(guān)鍵的時(shí)間網(wǎng)以三網(wǎng)結(jié)合的方式，我們建立了北斗的高精度服務(wù)平臺(tái)，而這三個(gè)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)構(gòu)建了大數(shù)據(jù)中心，使我們除服務(wù)電力行業(yè)之外，還可以為社會(huì)中需要高精度的行業(yè)提供行業(yè)級(jí)的服務(wù)。我們的服務(wù)主要分兩種，行業(yè)級(jí)服務(wù)和大眾服務(wù)。雖然兩種服務(wù)所需的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不同，但在數(shù)據(jù)安全、信息安全等所有數(shù)據(jù)管理方面，我們確保所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生泄漏情況。

國(guó)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施所建立的高精度位置服務(wù)網(wǎng)的特點(diǎn)是安全、穩(wěn)定、可靠、專業(yè)。目前，定位系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)施工、輸電線路監(jiān)測(cè)、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、電網(wǎng)智能巡檢，無(wú)人機(jī)巡檢、智能通信等方面已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。高精度位置服務(wù)通過(guò)衛(wèi)星將信號(hào)發(fā)送到地面基站進(jìn)行信號(hào)增強(qiáng)，再將增強(qiáng)的信號(hào)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)中心將處理后的信息返回到基站，最終達(dá)到檢測(cè)效果。

在北斗平臺(tái)中，不但可以對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，同時(shí)還可以對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和分析。高精度位置服務(wù)除了服務(wù)于電網(wǎng)系統(tǒng)外，我們也在規(guī)劃，打造行業(yè)級(jí)時(shí)空智能服務(wù)體系，并基于電網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)合北斗技術(shù)信息，搭建國(guó)家高精度北斗精準(zhǔn)服務(wù)專網(wǎng)，同時(shí)利用專網(wǎng)安全、可靠、穩(wěn)定，給各行業(yè)提供高精度位置服務(wù)。

除室外高精度位置服務(wù)外，當(dāng)前我們也開(kāi)發(fā)了室內(nèi)精準(zhǔn)位置導(dǎo)航，結(jié)合室內(nèi)定位和三維信息的可視化，可以拓展到內(nèi)外一體的高精度位置服務(wù)。國(guó)家電網(wǎng)為這一領(lǐng)域?qū)ｉT成立了電力工作委員會(huì)，通過(guò)委員會(huì)與各行業(yè)共同努力，一起打造高精度行業(yè)位置服務(wù)。（根據(jù)演講內(nèi)容整理，未經(jīng)本人審核）endprint