衛星導航定位業務

衛星導航定位業務即利用衛星提供的定位業務。我國衛星導航與位置服務產業按產業上中下游基本可分為：上游是導航與衛星製造、晶片、OEM板卡、模組、天線等；中游是終端集成、系統集成；下游是銷售、運營、服務。

中文名稱	衛星導航定位業務
英文名稱	satellite navigation service
定　　義	利用衛星提供的定位業務。
套用學科	通信科技（一級學科），服務與套用（二級學科）

基本介紹

• 中文名：衛星導航定位業務
• 外文名：satellite navigation service
• 一級學科：通信科技
• 二級學科：服務與套用

產業發展

空間系統/地面配套系統

由於投資規模和安全性原因主要由國家和政府負責投資建設，主要由央企等少數企業所壟斷，如中國空間技術研究院、上海航天技術研究院、中國衛星等。
基礎類產品/終端產品/運營服務

這部分我國企業規模偏小，整體實力較弱，特別是在導航晶片、板卡、導航天線、算法軟體、以及終端上都處於剛剛起步不久，但在國家政策和規劃的支持下，基礎/終端產品/運營服務部分步入快速成長通道，也是北斗導航產業鏈中最具備投資價值的部分。

套用類型

1、前沿的定位技術.

（1）精密單點定位技術PPP（Precise Point Positioning）。即利用預報或事後精密星曆（如IGS預報精密星曆或IGS事後精密星曆），同時利用某種方式得到的精密衛星鐘差替代用戶GPS單點定位方程中的衛星鐘差參數，用戶利用單台雙頻GPS接收機的非差相位和偽距觀測值在數千萬平方公里甚至全球範圍內的任意位置進行分米級實時動態定位或事後厘米級快速靜態定位。

（2）網路RTK技術-VRS（Virtual Reference Station）。就是在一定區域內建立多個（一般為三個或三個以上）基準站，對該地區構成網狀覆蓋，並以這些基準站中的一個或多個為基準，計算和發播改正信息，對該地區內的衛星定位用戶進行實時改正的定位方式，又稱為多基準站RTK。與常規（即單基準站）RTK相比；該方法的主要優點：覆蓋面廣，定位精度高，可靠性高，可實時提供厘米級定位；網路RTK系統的結構包括3個部分 ：控制中心，固定站和用戶部分。

2、衛星導航定位在大型領域方面的套用。

正是由於全球衛星定位系統具有全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點，贏得廣大測繪工作者的信賴，並成功地套用於大地測量、工程測量、航空攝影測量、運載工具導航和管制、地殼運動監測、工程建設、市政規劃、海洋開發、資源勘察、地球動力學等多種學科。目前，導航定位技術已經滲透到國民經濟建設、國防建設、科學研究和人民生活等方方面面。

（1）國家大型測繪項目領域

我國先後於1992年、1996年建立了由28個點組成的國家A級衛星定位控制網和由730個點組成的國家B級衛星定位控制網，首次整合和統一平差後形成了2000個國家衛星定位大地控制網，並於2004年完成與天文大地網的平差，成為我國現代測繪的基本框架。

進入21世紀，可以說GPS定位技術已完全取代了用測角，測距手段建立大地控制網的常規大地測量方法。我們一般將套用GPS衛星定位技術建立的控制網叫做GPS網。與此同時，建成了連續運行的衛星定位觀測站30多個，其中7個納入國際IGS（地理信息系統）網站，國家A級和B級GPS大地控制網的建成，標誌著我國具有分米級絕對精度的三維大地控制坐標系統已基本建立，它將成為我國空間技術和空間基礎數據、動態實時定位等技術提供一個精確可靠的參考系。此外，中國國家A級和B級GPS大地控制網中大部分點位，均用水準進行了聯測，以確定它們的正常高。同時不少網點也和原有的用經典方法測定的大地點和沿海的驗潮站等進行了聯測。所有這些將成為我國地殼運動監測，中國局部大地水準面的求定、新老大地網的拼接和轉換，以及全球變化中海平面上升的監測提供基礎數據，為21世紀前期的中國經濟和社會持續發展做作出貢獻，從根本上解決了我國使用參考框架的問題。

（2）資源探測領域

在地質調查和找礦工作中，導航定位技術的套用提高了野外地質調查和找礦工作的定位精度和自動化程度。它與GIS、RS（遙感）及計算機等高新技術相結合，為基礎地質研究、地質找礦提供了地球化學依據。差分衛星導航定位技術已被用於海洋物探定位和海洋石油鑽井平台定位，為發現海底儲油構造和實施監測平台的安全可靠性發揮關鍵性作用。在土地資源調查中，有關部門成功研製了基於GPS-PDA的被稱為“調查之星”的土地資源信息採集與處理技術系統，土地資源調查工作實現了質的飛躍。

（3）大壩、橋樑、高層建築等變形監測領域

在三峽工程等大壩變形檢測中，衛星導航定位監測精度達到了毫米級。在滑坡檢測時，衛星導航定位測量比常規的外觀測量在精度、監測速度、時效性、效益等方面都有明顯的優勢，滑坡變形監測方法很多，但大體上可分為兩種類型。一種是採用特殊變形觀測專用儀器，如應變儀，傾斜儀，流體靜力水準儀等，直接測定斜坡的地應力變化、斜坡傾斜以及垂直位移；另一種就是採用精密大地測量方法測定坡體的水平與垂直位移，套用GPS定位技術檢測滑坡變形，屬於精密大地測量方法，與常規大地測量方法相比，GPS定位技術用於監測滑坡體水平和垂直位移不僅可以達到和常規大地測量相媲美的精度，還有更利於直接分析滑坡體的位移情況，更準確地分析滑坡體的空間唯一規律，更節省了人力物力，又可保證觀測精度的均勻可靠。

在監測和控制地面沉降方面也得到了廣泛套用，上海市由於在世界上率先建立了包括衛星定位系統在內的健全的地面沉降監測網路，監測和控制地面沉降工作取得了舉世矚目的成績。上海GPS地面沉降監測網分多級布設，GPS固定站由白鶴、外高橋、地質大廈與崇明島等四點組成，基準網由34個網點組成，平均邊長24KM，作為監測上海市地面沉降的基本框架。監測網附和在基準網上，布點密度根據對外環線內、外的不同解析度要求，適當進行加密。網中國家GPS A級網點SHAO、小閘基岩標、白鶴與外高橋，可構成監測網的參考基準。

（4） 路線勘測方面

線路勘測是鐵路、交通、輸電、通信等工程建設中重要的工作。以往大多採用傳統的控制測量、工程測量方法進行控制網建立及施測，由於該類測量控制網大多以狹長形式布設，並且周圍已知控制點很少，使得傳統測量方法在網形布設、誤差控制等多方面帶來很大問題。同時傳統方法作業時間也比較長，直接影響了工程建設的正常進展。目前，GPS技術已廣泛套用於線路控制測量和路線放樣，它具有常規測量技術不可比擬的技術優勢：速度快、精度高、不必要求點間通視。線上路初測時一般應採用靜態GPS定位技術建立首級控制已建立，以建立RTK作業的基準站網路，然後再進行道路定測。 目前的RTK技術產品一般都具有坐標放樣、直線及圓曲線測設等功能，因此能夠進行定線工作。首先應在室內根據設計數據計算出各待定點的坐標，包括整樁、曲線主點、橋位等加樁，然後將這些數據送到手持機中，有了坐標以後在實測前還應作坐標轉換參觀的計算，以便把GPS測量結果轉換到工程採用的坐標系統。有了轉換參數便可在野外進行測設工作。

（5）交通運輸方面

衛星導航定位等相關集成技術已能夠營建智慧型交通系統和監控系統並得到廣泛套用。衛星導航定位技術已普遍套用於公安、銀行、醫療、消防等部門的緊急救援或報警，部分用於汽車、船舶的導航、監控，廣泛套用於物流配送中心，並在車載導航方面取得重大發展。在不同的航路段以及不同的套用場合，對導航系統的精度、完備性、可用性、服務連續性的要求不盡相同，但都要求保證飛機飛行安全和有效利用空域。目前我國自己製造的遠洋船舶不斷增加，世界各國的船舶也大量駛入，因此，這些船舶進出港口的導航安全就十分重要，特別是在航道狹窄和能見度很低的氣象條件下，更顯得重要。所以，在當今港口建設中，建立查分GPS導航和引航系統是十分重要的。

在20世紀90年代興起的智慧型運輸系統，正日益受到人們的關注，並已逐步套用到交通、測繪、導航、公安等眾多領域。美國ROCKWELL公司正將GPS納入到交通電子產品中。該公司還利用GPS開發了PLO200SL車載通信系統，FLEETMASTER自動車輛定位系統（AVLS）。採用FLEETMASTER自動車輛定位系統裝備的車輛能獲得道路信息、路況信息與獲得實時交通控制。北美、日本和歐洲是智慧型交通管理髮展較早、較快的地區，開發了相應的汽車自動定位導航系統，有自動系統、顧問導航系統、庫存系統、車隊管理系統、攜帶型系統。

（6） 城市綜合服務及農業領域方面 北京、上海、深圳、成都、昆明、天津等城市的衛星定位服務系統和香港特別行政區衛星定位參考網已先後建成，可分別滿足城市規劃、城市建設、城市管理、災害監測、科學研究等多方面的需求。電力、有線電視、城市地下管道已採用衛星導航技術布設線路。
隨著GPS技術的出現，GPS技術在土地資源調查中也獲得了廣泛的套用。如目前根據土地資源調查的目的與精度要求，經常將RTK測量技術套用於土地資源調查。此時只要在基準站上安置一台GPS接收機，流動站僅需一人背著儀器在待測的碎步點上停留1~2s並同時輸入特徵編碼，通過電子手簿，PDA或便攜機記錄，在點位精度合乎要求的情況下，則可將某一個區域內的地形地物點位通過專業繪圖軟體繪製成地圖形。在土地資源調查精度要求不太高時，也可採用手持GPS接收機直接進行。

（7）電信、網路以及攝影測量與遙感技術方面 移動通信、電腦、衛星導航技術結合的各類移動信息終端日益普及，為位置信息相關服務（LBS）方面的套用提供了巨大的發展平台。其中的套用產品把導航從車載向個人終端邁進。攝影測量與遙感中的定位問題，通常可採取兩種不同的途徑實現。一種是通過各種直接測量的方法求定攝影機和感測器的空間位置和姿態，並由此測量出相片上任意一點的坐標；另一種是藉助若干已知空間坐標的地面控制點在相片上的影像，先求出相片的外方位元素，進而確定相片上任意目標的空間位置。GPS快速、高精度、易操作等優點，使其在攝影測量與遙感領域中有廣泛的套用前景。就目前看來，GPS在攝影測量與遙感領域中主要用於測定航片和衛片上的地面控制點、航攝飛機的實時導航、進行由GPS輔助的空中三角測量、直接測定攝影機和感測器的空間位置和動態方面。

（8）導航定位在管線檢測維護上的套用

目前管線檢測套用的軟體有：Hypack Max 6.2。Hypack是美國Hypack Inc公司出品的測量疏浚軟體，是目前世界上套用最廣泛的專業測量疏浚軟體。硬體是：NR103、THALES 3011及MX575差分GPS，NR103 DGPS或NR108 DGPS系統是由法國SERCEL公司生產，在差分狀態下定位精度優於2米，THALES 3011及MX575 DGPS系統是由美國泰雷茲公司生產，在差分狀態下定位精度優於2米。以上差分GPS系統的差分信號是接收來自南匯導航台或信標站（如大磯山）提供的信號。

存在問題

1、我國尚未進入衛星導航定位套用設備的產業化進程。

2、我國與衛星導航定位規模化套用相配套的基礎設施與相關產品仍無法達到與衛星導航定位套用發展相適應的程度。