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日本导航卫星系统增强GPS定位精度可达6厘米
2021-08-01 00:57
本文摘要:本报派驻日本记者 陈超 不久前,日本升空了可用作卫星导航系统定位的第四颗定天顶系统(QZSS)唤者4号卫星,其发布的厘米级定位精度引发了普遍注目。就定天顶卫星最新进展情况,科技日报记者专访了卫星定位专家、加拿大约克大学客座教授刘智星。

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本报派驻日本记者 陈超  不久前,日本升空了可用作卫星导航系统定位的第四颗定天顶系统(QZSS)唤者4号卫星,其发布的厘米级定位精度引发了普遍注目。就定天顶卫星最新进展情况,科技日报记者专访了卫星定位专家、加拿大约克大学客座教授刘智星。  定天顶系统三大特点  刘智星首先讲解说道,定天顶系统有3颗弯曲实时轨道的卫星在日本海面工作,8小时换人交错,从而确保任何时刻都有一颗仰角较高的卫星在日本的天顶当值,这使得在大楼林立的城市中心以及山谷地带,这颗会被遮盖的卫星可以补足GPS在险恶环境下的定位能力。

而4号卫星顺利升空,将与以前升空的3颗卫星一起,包含可覆盖面积日本及周边的区域卫星导航系统定位辅助强化系统。现在定天顶归属于试运营阶段,2018年将月为日本及周边地区获取服务,2023年减少到7颗卫星,有可能拓展为不倚赖GPS而独立国家运营的区域导航系统。  其次,定位精度强化。

定天顶卫星获取两种GPS强化信号:L1S、L1Sb(2020年开始获取SBAS星基强化服务)可获取亚米级别的定位精度强化服务,使得日本境内用户定位精度从只依赖GPS时的10米提高到1米左右;另一种是厘米级强化信号L6,还包括L6D和L6E,都可以展开仪器单点定位。  最后,定天顶系统还能获取警告服务,还包括地震海啸等灾害预警;当GPS卫星出现异常时,也可及时通报用户,防止错误定位。  定位精度平均6厘米  据日本媒体报道,在第一阶段还包括3颗弯曲实时轨道卫星和1颗地球实时轨道卫星部署已完成后,定天顶系统的定位精度可超过6厘米。这种数量级的差异是通过什么技术做的?  刘智星说明说道,定天顶卫星导航系统所能超过的厘米级别定位精度,是通过L6信号对GPS的强化来构建的。

其所获取的仪器单点定位是构建全球仪器动态动态定位与导航系统的关键技术,也是全球导航系统卫星系统(GNSS)定位方面的前沿研究方向,但并非日本独特。在应用于上,L6信号不与GPS信号相容,接管必须专门的接收机和天线,可用作高精度测量、建设机械高精度施工以及IT精准农业等领域。由于天线和接收机较为大,无法和手机等移动终端比起,现阶段仅有可用作测量仪器以及车载。  定天顶技术优势及争议  到2023年定天顶卫星数量超过7颗,就不具备了瓦解GPS系统独立国家工作的能力,沦为日本的区域卫星导航系统。

这个过程获取了一个测试和论证的在轨平台,将很大地推展日本在卫星导航系统领域的自律研发能力。但是在应用于方面,有媒体认为,由于定天顶是区域系统,无法普及,可能会陷于独自一人演化怪圈。  刘智星说道,定天顶系统并非面向全球,只有日本及周边可以用于的接收机无法确保市场规模。

虽然自动驾驶领域是高精度定位的应用于热点之一,但由于定位时间以及卫星信道传输的延后等原因,现阶段还不能作为其他传感器的辅助来用于,日本的企业界反应也并不过于冷淡。不过,共创将来,在构建自动驾驶的第四阶段,即几乎由人工智能主导驾驶员阶段,厘米级精度的意味著方位十分适当。

假设到时L6对应高精度芯片量产价格需要超过1000日元以下,高于现在自动驾驶倚赖的比较定位传感器如摄像头、LIDAR等价格,那么定天顶系统有可能具备一定竞争力。  北斗是原始的全球卫星导航系统  刘智星最后说道,中国的北斗卫星导航系统正在打开全球建设,同时也在展开强化系统的建设。在天基强化方面,日前,在国际民航的组织导航系统专家组第四次会议上,北斗星恩强化系统(BDSBAS)被月颁发SBAS系统供应商ID和系统时间ID,BDSBAS沦为世界上第六个星基强化卫星导航系统,为航空应用于获取亚米级服务。另外,合众思壮从2013年开始研发厘米级北斗星恩强化系统。

我们可以联合期望中国精度。


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