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伽利略和北斗系统发展状况和行业应用前景-1
http://www.ccdtv.tv    [ 转载:admin]    [ 点击:1037 ]   2009-9-26 17:00:52
 

    目前,以GPS为代表的卫星导航定位系统商业应用市场份额的70%在交通运输行业。推动和促进卫星导航定位系统在交通行业内的应用,是提升交通运输行业管理和服务水平,保障交通运输安全,提高交通运输生产效率,提高我国交通运输现代化水平极为重要的科技手段之一。当前,自主知识产权的北斗系统和欧盟伽利略系统这两个新一代导航定位系统正在如火如荼的建设。本期和下期《交通信息化》专刊将为读者分别介绍伽利略和北斗这两个系统目前的发展状况和行业应用前景。——编者

    伽利略:国际合作服务交通运输业

    中国交通报记者 郑宗杰

    卫星导航定位技术作为一项有效可靠的高科技手段,今后10年在我国交通运输领域内存在巨大的应用需求,工程建养、运输管理、信息服务等领域内应用将急剧增加。欧盟于2003年开始建设伽利略系统,当年中国成为伽利略计划项目合作伙伴。随后,交通部于2005年组织开展了“伽利略系统在我国道路交通系统中的推广应用战略研究”,为我国交通运输行业更好的应用卫星定位导航系统提供一些前瞻性的决策和支持。

    开展伽利略交通行业应用研究

    伽利略系统是欧盟2002年正式批准、2003年开始启动的一项国际性战略合作科研项目,其目标是建成一个覆盖全球的民用卫星导航定位网络。该系统由30颗中高纬度圆轨道卫星和2个地面控制中心组成,建成的伽利略系统可以为用户提供更准确的数据服务,增强了对高纬度地区的覆盖,更为主要的是减低对现有GPS系统的依赖。

    伽利略计划的特点之一是对第三国的开放。2003年10月,中国与欧盟在北京正式签署了《中华人民共和国和欧洲共同体及其成员关于全球卫星导航系统(伽利略计划)合作协定》,至此,中国成为第一个加入伽利略计划的非欧盟国家。至今中欧双方已签署14个伽利略计划合作项目,其中“中国早期伽利略服务研究”(EGSIC)是涉及道路交通领域唯一的项目。

    据悉,参与伽利略计划是迄今为止我国与欧洲最大的合作计划,推进伽利略系统在我国各行各业中的应用,尤其是在我国交通运输行业中的应用,对促进交通运输行业自身的信息化建设具有极其重要的战略意义。

    厘米级定位服务特大桥监控

    伽利略对于我国交通运输行业有哪些应用呢?记者从承担“伽利略系统在我国道路交通系统中的推广应用战略研究”这一课题研究的部公路科学研究院获悉,目前交通运输行业所有GPS系统的应用领域,伽利略系统都可以应用。在工程建养领域,应用于数据采集、控制点加密、中线放样、纵断面测量、高程测量以及公路网普查、道路日常养护管理、公路救灾、应急事件处理等;在运输管理领域,应用于车辆定位、跟踪,信息查询,智能调度,交通设施信息的实时采集标注,交通流量统计等;在信息服务领域,应用于道路交通中的车辆导航、个人导航定位、道路信息和路径诱导等。此外,伽利略系统还可应用于GPS尚待开发的应用领域,如基于卫星的电子不停车收费、紧急救援等方面。

    据悉,伽利略系统可提供五种服务,即公开服务、商业服务、生命安全服务、公共特许服务和搜救服务。前四种是伽利略的核心服务,最后一种则是支持搜救卫星的服务。其中,伽利略提供的本地增强服务,通过差分修正,定位精度可以小于1米,利用更高等级的计算技术可使定位的偏差在正负10厘米以下。部公路院研究人员告诉记者:“伽利略系统本地构成提供厘米级定位精度,因此它可以为道路交通提供一些高精度需求服务,在特大桥变形监控和安全辅助驾驶能起到重要作用。”

    而这一点,交通运输行业的应用则更加迫切。随着伽利略系统数据可靠性及完整性的提高,应用卫星定位系统连续、实时、高精度监测桥梁、边坡的动态形变已成为可能。利用伽利略系统厘米级的定位精度,研究基于快速静态伽利略系统的特大桥变形监测系统;研究开发基于伽利略系统的山区道路边坡崩塌监测系统,设计伽利略定位信号接收天线和处理机在道路边坡上的布设方案,建立组群式天线矩阵网格,实现对道路边坡的全方位监测。

    研究人员还举例说,先进驾驶辅助系统可有效改善车辆的灵活性和安全性。而伽利略系统将为这一系统提供重要的辅助数据,驾驶辅助系统根据上述数据通知驾驶员对车辆进行有效操控。当视线不清或前方有障碍物时,这一系统可及时通知驾驶员减速避让。而这些功能的实现则离不开伽利略接收机和本地增强系统提供的完整定位数据。

    对于今后伽利略系统在交通运输行业内的应用,研究人员表示,工程建养领域、运输管理领域和交通信息服务领域仍是今后所有卫星导航定位系统应用的重点。

    项目进展滞后

    虽然伽利略系统有着极强的先进性,但是,伽利略计划在执行过程中,受到资金、技术及欧盟各成员国之间的利益协调等方面因素的制约,目前该计划已经严重滞后。根据目前获知的信息,预计该系统将延迟到2014年建设完成并投入运行。从目前欧洲发展伽利略计划的情况来看,伽利略系统在国内的应用还遥遥无期,而国内目前的北斗定位导航系统正在蓬勃发展。本报下期《交通信息化》专刊将为读者介绍北斗导航系统及其在交通运输行业的应用前景。

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    卫星导航从独立走向联合

    目前世界上已经有三个投入使用的卫星导航定位系统,包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS和我国的北斗导航系统。今后10年,以GPS、GLONASS、Galileo、北斗二代等为代表的卫星导航系统将完成现代化技术改造和星座组网,系统性能大幅度提升,卫星导航系统将从独立建设走向合作开发利用,共享空间信息资源和国际卫星导航用户市场,但同时也存在着多个系统共用同一个导航频段存在相互干扰等问题。因此美国、俄罗斯和欧洲空间局就卫星导航系统的民用信号兼容与互操作性问题进行了多轮谈判,达成了基本共识。一致主张修改新型导航卫星系列的相关设计方案,遵从开放接口协议和频段共用原则,避免卫星导航系统相互干扰,共同开发卫星导航空间资源。共同研制多个卫星导航系统信号兼容、多模式组合的接收机,从而使用户获得更高精度、连续性、有效性、可用性和可靠性的导航定位信息。

    综合分析国内外现代卫星导航系统发展状况和技术特点,多个卫星导航系统兼容性与组合导航定位技术、广域增强技术、导航信号增强与调制技术、自主导航星座运行管理技术以及导航与通信一体化技术等将成为卫星导航系统技术的发展方向。

    另外,卫星定位导航系统在交通运输行业内的应用不能仅仅着眼于卫星产业的发展,还必须关注和结合相关产业,包括电子地图、通信、终端制造及系统平台集成等,因此交通运输行业在推广应用卫星导航定位系统时就必须综合考虑以上各个方面的均衡的发展。

 
 
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