武汉北斗导航精度为何大幅提高?光谷这家实验室起到重要作用

2025-10-24 18:51   中国光谷微信公众号  

“到外地打车才发觉,武汉的导航精确度竟然这么高。”近日,胡女士分享,国庆期间她去了国内好几个城市,这些城市的出租车停车位置不如在武汉精准。

“明明是允许停放自行车的地方,却无法正常落锁。”过去,许多热爱骑行的朋友曾反映共享单车还车的困扰。如今,车辆北斗定位的精准度和稳定性已有显著提升,这种情况已大幅减少。

张琦介绍北斗导航定位基准服务平台

近来,许多武汉市民发现,在地图导航、位置分享、公交到站提醒等日常生活场景中,北斗导航精度大幅提升。这得益于湖北珞珈实验室姚宜斌教授团队攻克的北斗星地协同广域精密定位关键技术。

珞珈实验室智能定位研究中心技术负责人张琦介绍,团队在北斗导航星地协同核心技术方面取得了突破,提升了武汉等31个城市的地面导航精度,还实现了对川藏线的毫米级沉降监测。

张琦在实验室工作

北斗卫星导航系统(BDS)是我国自主研发的全球导航定位系统,能让手机、汽车、飞机甚至农机都精准定位、导航、授时。目前,几乎所有国产手机都支持GPS、北斗等多星定位。

北斗导航系统分为两种类型:一种是纯卫星端定位,采用星端基站,优点是无需依赖地面设施和网络即可快速定位,但精度稍逊;另一种是依靠地面基站,可实现厘米级精度。而传统星地分离的模式难以实现全时空域的精密定位。

姚宜斌表示,随着应用场景日益复杂、用户规模不断扩大以及多样化的需求,传统的北斗星地分离定位模式已无法满足精准可信、海量并发、复杂多元的定位需求。星地协同定位是解决复杂场景下北斗精准可信定位的关键手段,也是国家北斗发展战略的重要组成部分。

姚宜斌团队突破了复杂环境大气误差建模、星地协同高精度定位、大规模高并发解算等关键技术,成功研发出具有自主知识产权的精密定位平台和低成本多元化装备,技术自主可控,软硬件也实现了国产化替代。

张琦介绍,北斗星地协同高精度定位服务已在26个省份、31个城市的时空基础设施建设中得到广泛应用,覆盖了70%的国土面积,服务用户超过百万。武汉作为站点密度最高的城市,已建成32座CORS实体基站,其定位效果在城市级范围内处于领先地位。

目前,北斗星地协同位置服务技术体系已应用于南方电网避灾监测终端建设,服务全国1.8万个地质灾害监测点,并为川藏线等重大工程提供沉降监测网络,实现了毫米级的精准监测。


拓展阅读

珞珈实验室团队联合研发,

国产北斗高精度定位芯片精度达亚米级

你是否也经历过这样的尴尬——走进地下车库或者大型商场,手机定位信号就会丢失?如今,搭载北斗高精度定位芯片,一辆小汽车不仅能在地下车库完成自动驾驶以及精准泊车,还能在地图上精准记录下运动轨迹,同时分析出小车所在的楼层。

这款芯片出自湖北珞珈实验室北斗芯片技术研究中心与武汉大学江金光教授团队之手。团队针对城市复杂环境,开发出了室内外无缝衔接的定位模组。在室外林荫道、隧道、高架桥等复杂场景中,定位精度可达分米级;转入如5公里长隧道等室内环境,仍能保持约0.2米的高精度定位。

江金光介绍,团队面向交通物流、智能交通、室内外服务定位等应用场景开发专业模块,使其具备通导遥一体化系统接口,实现空天地一体化。“室内的场景比如说那种物流系统里边,它能够自动地给你送到指定的位置。”

然而,突破之路并非坦途。2023年,团队承担湖北省科技厅所支持的“尖刀”技术攻关项目,启动“北斗高精度定位与授时芯片研制及通导遥一体化应用”项目。项目初期曾面临重重难关——部分核心技术受制于国外,从国外采购的许多元件无法满足国产化需求。

面对困境,团队毅然走上自主研发之路,最终成功研发出北斗高精度定位芯片。然而,室内信号弱仍是待解难题。为此,团队创新思路,首先为芯片配备国产惯性导航器件,可根据运动状态自动推算轨迹;继而自主研发具备AI功能的深组合导航算法,与北斗信号形成有效互补。

通过芯片加上算法,团队根据不同的场景模拟不同的卫星定位信号。每一秒钟去修正惯导推的位置,实现稳健连续高精度的卫星导航定位系统。江金光说:“就好比我一个手表一样,每一个小时我核对一下北京时间,我这个手表肯定走得很准。”

目前,团队研发的北斗高精度定位芯片已跻身国际领先行列,精度达亚米级,远超美国苹果设备的米级精度;成本也从国外产品的数十万元降至千元级别,成功打破垄断。该芯片已在地质灾害监测预警领域投入应用,累计销售28.7万片,实现产值3228.42万元。未来,还将在智慧城市、智能网联汽车等领域开展示范应用。

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