来源:科学大院微信公众号

虽然已经是2018年了,但说起“北斗系统”,很多人的印象可能还停留在2008年——汶川地震救灾时,是北斗一代设备发出了来自震区的第一条消息。

带着这样的印象,不少人在后台向我们提问:


总的说来,北斗导航有三项基本功能:定位、授时以及独门绝活短报文。大家最关心的可能是这两个问题:1。 什么时候能用上北斗? 2。 北斗好用吗?有多好用?

今天开始,大院er将推出“北斗”系列文章,告诉你几个让人吃惊的真相!

我的手机是用北斗导航的?我的手机是用北斗导航的?

就拿最常用的手机为例,你真以为手机上的“打开GPS”就是只用GPS?

北斗信号的获取主要取决于手机处理器(SOC)中集成的定位芯片,目前大多SOC都能同时支持GPS、北斗和GlONASS:高通骁龙800、600、400系列,其中目前常见的820、821、835高端型号是支持北斗的,中低端的652、650、625、436,甚至更老的一些型号也都是支持。联发科类似,目前常见的P10、P15、P20、X20,之前的X10都支持接收北斗信号。华为海思很早就支持了北斗。从麒麟930开始,集成的Hi1101四合一芯片可以同时接收GPS、北斗和GLonass三种信号。也就是说,除了任性的苹果,采用这些SOC的华为、O V、小米、一加、魅族、HTC、努比亚等品牌的大部分型号手机都支持北斗定位!

不信的话可以给你的手机装个测试软件试试,比如“GPS状态”、“北斗伴”、“AndroiTS GPS Test Pro”等等,以AndroiTS GPS Test Pro为例:找个户外开阔的地方,打开手机的“位置服务”,。然后运行AndroiTS GPS Test Pro软件,效果如下:

结果是收到10颗GPS,10颗GLONASS,10颗北斗,都参与了定位,收到一颗日本的QZSS,解出了方位角仰角,没有用来定位,所以说啊,北斗离你一点也不远,只要用手机的位置服务,导航也好,找附近的外卖也好,北斗都在参与其中……

惊不惊喜?意不意外?其实手机界算是北斗进入的比较晚的了,你知道“两客一危”么?

“两客一危”早已用上北斗!

两客一危,是指从事旅游的包车、三类以上班线客车和运输危险化学品、烟花爆竹、民用爆炸物品的道路专用车辆。

自2011年8月1日起,新出厂的“两客一危”车辆,在车辆出厂前应安装符合《道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求》的卫星定位装置。

交通运输部发出《通知》,明确规定:从2013年1月1日起,各示范省份在用的旅游包车、大客车、危险品运输车辆需要更新车载终端的,应安装北斗兼容车载终端;所有新进入运输市场的重型载货汽车和半挂牵引车应加装北斗兼容车载终端,并接入道路货运车辆公共监管与服务平台;鼓励农村客运车辆安装北斗兼容车载终端;自2013年6月1日起,所有新进入示范省份运输市场的以上三类车辆及重型载货汽车和半挂牵引车,在车辆出厂前应安装北斗兼容车载终端。凡未按规定安装或加装北斗兼容车载终端的车辆,不予核发或审验道路运输证。

国家如此支持,还说身边没有北斗? 现任中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗系统新闻发言人冉承其给出一组数据:过去5年,我国480万辆营运车辆上线“北斗”,建成全球最大的北斗车联网平台,全国4万余艘渔船安装“北斗”。 他以北京为例,已有33500辆出租车、21000辆公交车安装“北斗”,实现“北斗”定位全覆盖;1500辆物流货车及19000名配送员,使用“北斗”终端和手环接入物流云平台,实现实时调度。

怎么样,看了以上这些是不是对现在北斗在身边的应用有了新的认知,颠覆了世界观,对此我想说:都坐下,这只是基本操作!

北斗卫星一直在天上跑,只要你能收到就能根据自己的需要解算出定位结果,达到米级的定位精度,除了接收设备的钱,是不用花使用费的,但是,你想获得更多吗?想不想要厘米级甚至毫米级的精度?请看下文。

交通、农业、测绘…北斗都要忙不过来了!交通、农业、测绘…北斗都要忙不过来了!

如何在原北斗系统10米设计精度指标的基础上提升定位精度呢,这个问题可以从两个部分下手:

一个方向是从天上,类似于美国的DGPS(Differential GPS),日本的多功能卫星增强系统(MSAS),印度的GPS辅助型静地轨道增强导航(GAGAN),通过广域差分,建设星基增强系统(Satellite-Based Augmentation System 简称SBAS)。简单说来就是通过地球静止轨道(GEO)卫星搭载卫星导航信号增强转发器,向用户播发星历误差、卫星钟差、电离层延迟等多种修正信息,实现对于原有卫星导航系统定位精度的改进。目前,北斗三代已经由北斗系统监测站观测北斗信号并计算差分改正数,通过GEO卫星播发,能够为中国区域提供米级甚至分米级的定位服务;

另外一个方向是在地面,通过建设北斗地基增强系统来实现厘米级以上的定位精度。北斗地基增强系统由基准站网络、数据处理系统、运营服务平台、数据播发系统和用户终端五部分组成。基准站接受卫星导航信号后,通过数据处理系统形成相应信息,经由卫星、广播、移动通信等手段实时播发给应用终端,实现精准定位服务。

最近大家有没有发现身边,特别是高层建筑物房顶上多了很多这种东西:

这玩意就是连续运行(卫星定位服务)参考站(Continuously Operating Reference Stations),缩写为CORS,各地都在如火如荼的建设这东西。

以前这些CORS站都是各地方政府自己建的,接收GPS,现在随着北斗地基增强系统铺开,各地把现有CORS站升级增加北斗功能,并入北斗地基增强系统,提升现有区域CORS站网的功能、性能和经济效益。

以北京为例,现在有CORS站超过20座,基本能实现覆盖全市区的厘米级定位。厘米级定位什么概念?

考驾照时,场地上什么也不用安装,随便去哪块空地上都可以考,不用花钱搞建设,在地上画几条白线也是为了给你看的,考官只需要在软件上设置好考试车上北斗定位天线的移动轨迹坐标的边界,超出几毫米,对不起GAME OVER……

拿了驾照上了路,想要出去浪迹天涯,你得用导航软件吧,前面说的普通的位置服务能提供10米的精度,10米只能保证大致路径和方向是对的,有了广域增强位置服务,就能提供米级的位置精度,米级就能实现车道级别的导航了,遇到这种地方10米精度真心没啥用……

如果再花点钱,购买厘米级的高精度定位服务,还能做什么?答案是:无人驾驶,也就是不需要你了……怎么,老司机表示不服?你觉得你能做到不借助倒车雷达和影像,实现360°无死角厘米级的微操么……

当然现在无人驾驶还在测试、验证,不过在物流中心、码头,无人驾驶技术早就用起来了,甚至在农田里,无人驾驶的收割机收庄稼、机械臂洒水施肥、无人机农药喷洒各司其职运行的有条不紊,这就是精准农业。

精准农业是啥,知道花盆监测仪么?能监测光照、温度、水肥,这就有精准农业的一点缩影了。

在你眼里那是一片庄稼,在精准农业数据库里,都是坐标,都是数值。从播种开始,种子撒在哪个位置,就都计算好了,收割机怎么走,水肥怎么送过来,都是活生生的数据计算结果,厘米级的位置服务可以让那些看似笨重的机械精确的按照设定好的路线行动,而不会伤到农作物。

有了高精度的位置服务,农业都能变得那么高大上了,当然买这些服务的主要还是企业或者测绘用户,以前我们跟测绘的人谈合作的时候,人家说不行,你们精度太低我们用不了,现在:

“ 

“北斗地基增强系统数据中心已经和交通运输部、国家测绘地理信息局、中国地震局、中国气象局、中国科学院和自然资源部进行了互联互通,实现了在国家的主要骨干部门开始使用北斗的增强数据。已在地震预报、全国水气反演、交通部的车道级导航、自然资源部的雅安地质调查中开始发挥作用。”

——国家北斗地基增强系统总师蔡毅

使用地基增强系统,能监测到厘米甚至毫米级的位移,监测山体滑坡、建筑形变、路基沉降都很方便,测绘用的高精度北斗设备更是一年能卖出百万套量级,可见现在的北斗测绘不再是“不能用”而是“很好用”了。

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