北斗导航在精准位置服务中的应用

北斗导航在精准位置服务中的应用

孔少彬张磊

关键词：北斗导航；精准位置服务；应用研究

1北斗导航系统服务领域和发展现状

北斗系统起步于20世纪90年代，按照系统建设“三步走”的发展战略，计划在2020年建成北斗全球系统，系统组网卫星达30颗，面向全球提供服务。截至2018年11月，北斗系统先后共发射北斗导航卫星43颗，北斗三号全球组网卫星已达19颗。

北斗系统具备授时、定位、导航和短报文服务等功能，是我国重要的时空基础设施。只有应用北斗导航系统，才能使我国摆脱依赖国外导航系统的状况，开启我国时空体系独立自主的新时代。我国的能源、电力、金融尤其是国防安全等具有战略性地位的领域，只有不依赖于国外技术，建立基于北斗卫星导航的应用体系，才能确保国防和经济建设健康发展。

北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行，并与其他卫星导航系统兼容互操作的全球卫星导航系统。自北斗导航系统提供服务以来，其在各行各业的应用已经逐步完善和推广，形成了一系列的产业体系。首先在军事上得到了广泛的应用，比如在汶川抗震过程中，深入灾区时北斗的短报文服务发挥了至关重要的作用，甚至在某些地区成了唯一的联络方式。其次在其他相关行业也得到了广泛地推广，形成了基础产品、应用终端、系统应用和运营服务比较完善的应用产业体系。在交通运输、海洋渔业、水文监测、通信系统、救灾减灾等诸多领域，正在产生广泛的社会和经济效益。

2北斗导航在精准位置服务中的应用

2.1精准农业

随着土地规模化经营的发展，大面积、精准化作业正是智能化农机的优势所在，而且精准农业也是中国农业未来的发展方向。利用北斗导航实施精准耕种可以对农机的作业轨迹、作业面积、作业质量实现全程监控。北斗导航和农机的准确配合实现机械作业数据的无线远程传输，农机工作人员在远端通过电脑操作就可以实时掌握耕种情况，耕种深度一旦不达标，农机监测终端马上发出提醒，装有北斗导航精准耕种系统的农机土地深松播种作业质量普遍保持在90%以上。其次在农田信息采集、农作物生长与产量评估、林业有害生物监测、海洋渔业管理等，精准作业，精准调度，提效增速，北斗导航无疑是“农林牧渔”的有力推手。

2.2智慧管线安全监管

石油是我国社会和国民经济生产的主要能源之一。石油天然气行业大部分工作区地处野外荒漠，由于管线运输的密闭性，对于管线内运送油气的压力、流量和温度等参数的实时监控非常重要。通过监控这些参数，人们可以尽早发现可能存在的泄露隐患并及时维修，以保证管线本身和附近居民的安全。

2.3智慧交通

以智慧交通数据中心（交通云）建设为核心，以射频识别技术（RFID）、视频监控、位置感知等智慧交通感知体系建设为手段，建立城市智慧交通公共服务平台，实现交通管理政府相关部门、交通运输企业、公众之间交通信息资源的互联互通与共享。并面向公安交通管理、涉车信息服务、运营车辆安全监管、公交服务等领域提供应用服务。智慧交通体系如图1所示。

图1智慧交通体系

2.4共享车辆

共享单车管理主要用到北斗系统的高精度服务，设置电子围栏，让共享单车在指定区域停放。我国从2014年就启动了北斗地基增强系统建设，地面基准站与天上的北斗卫星配合，修正误差，让定位精度更高。2017年6月，北斗地基增强系统提供初始服务，能为用户提供米级、亚米级的高精度服务。北斗系统能够提供高精度服务，对产业产生了极其深远的影响，共享单车便是其中之一。北京、广州等地都开始实行基于北斗系统的共享单车电子围栏试点。用户只有把共享单车停到指定区域，才能锁车停止计费。这对共享单车的有序管理，减少社会管理成本，起到了非常重要的作用。

2.5智慧社区

北斗智慧社区充分借助互联网、物联网和卫星技术将人、地、物进行互联互通，涉及智能楼宇、智能家居、智慧教育、智慧养老与助残、个人健康与数字生活等诸多领域，形成集成化、时空化和智慧化的全新社区形态。足不出户便可以接收远程教育视频，上班期间可以监控住宅是否安全等等已经成为现实，但是智慧社区并不止于此。例如：对于独居的老人，他们可以安装紧急事件求助设备，一旦发生紧急事件，只需一键求助，就可以把家中发生的事情甚至图片传送到社区物业处，物业工作人员便可以为老人提供帮助。同时可以为老人实施定位，即使迷路，家人也可以方便寻找。

2.6智慧医疗

智慧医疗服务系统，依托先进的智慧医疗管理平台，集成全球最先进的便携式医学传感设备，构建社区用户足不出户便可与医生进行疾病检测、预防、医疗、保健等的智能医疗系统。形成“小病在社区、大病进医院、康复回社区”，社区和医院明确分工的理想医疗模式。

2.7智能消防

在处置火灾扑救和抢险救灾过程中，北斗可提供灾害现场的消防员实时定位、救援现场兵力部署、车辆行进与停靠等高精度、高可靠性的卫星导航定位技术支持。利用北斗定位服务，消防救援力量在行进和到场时，在指挥中心可显示执勤战斗车辆的实时位置、行进方向、行进速度、停靠位置等，消防指挥员可以动态掌握情况，灵活调度。通过北斗短报文服务，对正在发生的规模较大、有可能造成重大人员伤亡的火灾或救援行动，可以立即向指挥中心报告。在公网瘫痪或无覆盖的情况下，实现北斗短报文的发送与接收，成为消防应急通信保障的重要补充手段。

2.8智慧旅游

依托北斗和移动通信技术来处理、分析和管理整个风景区的所有部位和事件信息，促进风景区的人流、物流、资金流、信息流、交通流的通畅、协调，对危险区域重点监控，同时可通过游客的北斗终端设备对游客警示提醒，景区管理人员、管理层等可以利用北斗景区管理终端获取信息服务和对景区进行实时监管。通过综合运用北斗卫星导航技术、云计算、地理信息系统、通信等高新技术，以地理空间信息应用为核心，整合旅游相关的信息，向旅游者提供基于旅游服务的全方位应用，用户可以查询自身所在位置的详细信息，也可以查询自身所在位置到相关热点的导航路线，全面提高游客的“吃住行游娱购”的全方位体验。

结语：北斗卫星导航系统作为国家重要的空间信息基础设施，是国家的战略性新兴产业，可促进产业结构调整和发展方式的转变，带动新一代信息技术产业、高端制造、现代服务业等战略性新兴产业的发展。社会需要智慧化管理，人民需要精确化服务，北斗将致力于实现高精度定位服务，将使现代社会更加精准，服务更加智能。

参考文献：

[1]张丰兆,刘瑞华,倪育德,王莹.北斗卫星导航系统动态定位精度测试与分析[J].全球定位系统,2018,43(01):43-48.

[2]黄浩,蔡戬,王卫东,吴金平,李盛,孙丽,赵惠芹.北斗导航产品应用及发展现状分析[J].电脑知识与技术,2017,13(33):273-274.

[3]史徐行.北斗卫星导航系统探究[J].数字通信世界,2017(10):23+34.