長(zhǎng)沙著力推進(jìn)“北斗+”“+北斗”有機(jī)融合,北斗技術(shù)已應(yīng)用于智能駕駛橋梁監(jiān)測(cè)防災(zāi)減災(zāi)等諸多領(lǐng)域
位于長(zhǎng)沙高新區(qū)的湖南衛(wèi)導(dǎo)信息科技有限公司生產(chǎn)車間。 長(zhǎng)沙晚報(bào)全媒體記者 鄧迪 攝
長(zhǎng)沙晚報(bào)全媒體記者 周斌
人類的創(chuàng)造性技術(shù)活動(dòng),目的是為了解決當(dāng)時(shí)所面臨的各種實(shí)際問題。這一點(diǎn),在北斗技術(shù)上體現(xiàn)得尤為明顯。
今年5月底,懷化市連續(xù)強(qiáng)降雨,芷江縣小河口村一處滑坡隱患點(diǎn)受到影響。5月30日零時(shí)45分,當(dāng)?shù)匕惭b的北斗地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示隱患點(diǎn)有滑坡跡象,監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)推送預(yù)警數(shù)據(jù)到省、市預(yù)警監(jiān)測(cè)云平臺(tái),接到信息后,當(dāng)?shù)匮杆俨扇〈胧?,轉(zhuǎn)移2戶居民,成功避免了人員傷亡。
這套為小河口村民提供警情預(yù)報(bào)的設(shè)備,就由位于長(zhǎng)沙高新區(qū)的湖南北斗微芯產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司(以下簡(jiǎn)稱“北斗微芯”)研制。
不止于此,作為全國(guó)北斗導(dǎo)航三大示范區(qū)之一,近年來,長(zhǎng)沙著力推進(jìn)“北斗+”“+北斗”有機(jī)融合,北斗技術(shù)早已“上天入地”,應(yīng)用于智能駕駛、橋梁監(jiān)測(cè)、交通管理、防災(zāi)減災(zāi)、公共安全等諸多領(lǐng)域。
北斗+智慧鐵路
助力鐵路隧道“最后一公里”建設(shè)
2022年1月21日,北京冬奧列車驚艷亮相,在中國(guó)首條建成投用的智能高鐵京張高鐵上,北京冬奧列車身披“瑞雪迎春”涂裝,一路飛馳,列車發(fā)車、運(yùn)行、停車、車門開閉全自動(dòng),世界上首個(gè)時(shí)速350公里高鐵5G超高清演播室……呈現(xiàn)不一樣的乘車體驗(yàn)。北京冬奧會(huì)期間,京張高鐵出色完成了運(yùn)載世界各地運(yùn)動(dòng)員、旅客和中外媒體的使命。
世界各地的運(yùn)動(dòng)員們乘坐京張高鐵列車時(shí)發(fā)現(xiàn),途經(jīng)隧道時(shí),手機(jī)依舊可以正常接打電話、刷視頻。原來京張高鐵地下18公里的隧道內(nèi)都布設(shè)了鐵路隧道北斗覆蓋增強(qiáng)系統(tǒng),這正是來自長(zhǎng)沙北斗產(chǎn)業(yè)安全技術(shù)研究院的“黑科技”。這套系統(tǒng)解決了隧道等遮蔽環(huán)境下接收不到衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)或由于遮蔽導(dǎo)致信號(hào)不穩(wěn)定的問題,實(shí)現(xiàn)了在不改變導(dǎo)航終端情況下,為其提供與室外完全一致的全天候、全天時(shí)、高可靠性的導(dǎo)航服務(wù),實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航隧道內(nèi)外無縫切換,使其能夠在無法正常接收天上信號(hào)的時(shí)候,還繼續(xù)正常、穩(wěn)定地運(yùn)行使用。
“在國(guó)內(nèi)整個(gè)鐵路運(yùn)行線中,存在大量如隧道、場(chǎng)站等相對(duì)封閉的遮蔽環(huán)境,衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)幾乎被完全遮蔽,其信號(hào)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于接收機(jī)所能跟蹤的底限,位于其內(nèi)的接收設(shè)備根本無法定位,屬于定位盲區(qū)?!遍L(zhǎng)沙北斗產(chǎn)業(yè)安全技術(shù)研究院執(zhí)行院長(zhǎng)明德祥說,長(zhǎng)沙北斗研究院的鐵路隧道北斗覆蓋增強(qiáng)系統(tǒng)恰恰解決了這一難題。高鐵的正常運(yùn)行有很多安全措施都依賴著衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào),如:防災(zāi)監(jiān)測(cè)、列車完整性檢測(cè)、列車追蹤接近預(yù)警、鐵路授時(shí)網(wǎng)、旅客信息服務(wù)、運(yùn)輸調(diào)度等。如果沒有衛(wèi)星信號(hào),勢(shì)必存在運(yùn)行隱患。
據(jù)悉,2020年8月,交通運(yùn)輸部已將“在特長(zhǎng)隧道及干線航道的信號(hào)盲區(qū)布設(shè)北斗系統(tǒng)信號(hào)增強(qiáng)站”寫入《關(guān)于推動(dòng)交通運(yùn)輸領(lǐng)域新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》。
長(zhǎng)沙北斗研究院作為國(guó)內(nèi)最早聚焦時(shí)空信息安全與增強(qiáng)方向的團(tuán)隊(duì),承擔(dān)了科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、湖南省科技廳重大專項(xiàng)等相關(guān)衛(wèi)星導(dǎo)航增強(qiáng)項(xiàng)目10余項(xiàng),自主研發(fā)形成了高兼容、高抗干擾、高精度的系列衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)增強(qiáng)產(chǎn)品,已先后在鐵路隧道、公路隧道、通用航空、智慧停車場(chǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)領(lǐng)域成功應(yīng)用,并將進(jìn)一步拓展至電力能源、智慧礦山、智能會(huì)展等領(lǐng)域。
北斗+人才培養(yǎng)
打造全國(guó)性北斗專業(yè)人才培養(yǎng)基地
近日,第九批“北斗微小課題”人才培養(yǎng)計(jì)劃發(fā)布,并新增教學(xué)研究類課題和面向高年級(jí)學(xué)生的“卓越工程師”計(jì)劃,旨在大力培養(yǎng)北斗應(yīng)用型人才,推動(dòng)湖南省北斗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì),北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展專業(yè)應(yīng)用人員缺口有50萬之多。
湖南北斗人才輩出,不僅倚靠著國(guó)防科大得天獨(dú)厚的科技人才優(yōu)勢(shì),更在于長(zhǎng)期以來省市各級(jí)政府不斷出臺(tái)“湖南省科技創(chuàng)新人才計(jì)劃”“湖南省引進(jìn)100個(gè)科技創(chuàng)新人才”“長(zhǎng)沙市高精尖人才領(lǐng)跑工程”“長(zhǎng)沙市高層次人才認(rèn)定”等各類人才扶持政策,與此同時(shí)積極推動(dòng)國(guó)家級(jí)、省級(jí)創(chuàng)新實(shí)踐基地等平臺(tái)落地湖南。
作為國(guó)家(長(zhǎng)沙)北斗特色產(chǎn)業(yè)園參建單位,在省市相關(guān)主管部門的支持下,長(zhǎng)沙北斗研究院基于多年來在北斗人才培養(yǎng)領(lǐng)域平臺(tái)建設(shè)與工作探索的積累,聯(lián)合湖南省北斗導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟及相關(guān)企業(yè)、高校,共建了國(guó)家(長(zhǎng)沙)北斗特色產(chǎn)業(yè)園產(chǎn)教融合示范基地。
2017至2022年,湖南省教育廳連續(xù)六年聯(lián)合長(zhǎng)沙北斗研究院、國(guó)家(長(zhǎng)沙)北斗特色產(chǎn)業(yè)園產(chǎn)教融合示范基地、測(cè)控與導(dǎo)航技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心、北斗開放實(shí)驗(yàn)室·長(zhǎng)沙分實(shí)驗(yàn)室組織實(shí)施“北斗微小課題”人才培養(yǎng)計(jì)劃。由企業(yè)出題,讓學(xué)生參與實(shí)際工程項(xiàng)目,接觸最新科研成果,推動(dòng)人才培養(yǎng),目前已深度培養(yǎng)北斗應(yīng)用人才近400人,其中80%以上學(xué)員扎根北斗領(lǐng)域從事相關(guān)工作?!氨倍肺⑿≌n題”計(jì)劃已成為國(guó)內(nèi)北斗人才培養(yǎng)模式的一張?zhí)厣?,真正做到了“小課題,大作為”。
北斗+芯片生產(chǎn)
在智能汽車領(lǐng)域大展身手
北斗芯片的生產(chǎn),為“北斗+”在國(guó)內(nèi)的導(dǎo)航定位應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。而在長(zhǎng)沙高新區(qū),就有多家北斗芯片綜合生產(chǎn)研發(fā)企業(yè)。
位于長(zhǎng)沙高新區(qū)的湖南北云科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“北云科技”),依托北斗技術(shù)的發(fā)展,以自研芯片與多源融合算法為核心,為智能汽車及自動(dòng)駕駛提供全場(chǎng)景厘米級(jí)高精度定位,其產(chǎn)品受到了國(guó)內(nèi)多家汽車主機(jī)廠的青睞,并出口至全球30多個(gè)國(guó)家,成為全球少數(shù)幾家擁有自研高精度衛(wèi)星定位芯片并量產(chǎn)應(yīng)用的企業(yè)之一。
因?yàn)楸倍穼?dǎo)航信號(hào)更加現(xiàn)代化、北斗在亞太地區(qū)可見衛(wèi)星數(shù)量更多,其應(yīng)用領(lǐng)域和規(guī)模不斷擴(kuò)大。
“目前,北斗高精度定位應(yīng)用規(guī)模最大的行業(yè)就是智能汽車?!北痹瓶萍伎偨?jīng)理助理劉家揚(yáng)說,北云科技的產(chǎn)品可為智能汽車、自動(dòng)駕駛、駕考駕培等領(lǐng)域提供高精度定位與導(dǎo)航,其中基于自研芯片的高精度組合導(dǎo)航芯片模組已應(yīng)用于國(guó)內(nèi)多家汽車主機(jī)廠的多款智能駕駛乘用車型,許多城市的Robotaxi上也已運(yùn)行北云科技的產(chǎn)品。
特別是在駕考駕培領(lǐng)域,北云科技基于北斗開發(fā)的智能駕考產(chǎn)品得到了大規(guī)模應(yīng)用。駕考中,車輛是否壓線、靠邊停車是否在規(guī)定范圍內(nèi)……這些需要精準(zhǔn)定位的項(xiàng)目,依托北云科技的產(chǎn)品都能輕松判定。目前,在全國(guó)400多個(gè)城市的上千個(gè)駕考場(chǎng)地中,每天有數(shù)萬臺(tái)北云科技的產(chǎn)品持續(xù)運(yùn)行。
同樣位于長(zhǎng)沙高新區(qū)的金維信息,是一家以生產(chǎn)高精度、高動(dòng)態(tài)、高性能的基帶射頻一體化北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位芯片為核心,全面提供多源融合導(dǎo)航定位綜合應(yīng)用產(chǎn)品和全芯片化解決方案的高新技術(shù)企業(yè)。目前,由金維信息科研人員自主研發(fā)的系列北斗核心芯片,已廣泛應(yīng)用于我國(guó)民航飛機(jī)、林業(yè)信息化、應(yīng)急管理等方方面面。
北斗+監(jiān)測(cè)預(yù)警
地質(zhì)災(zāi)害可實(shí)現(xiàn)提前預(yù)警
“目前公司已在全國(guó)20余個(gè)省份建立地質(zhì)災(zāi)害、軌道交通、水利水電、工程建設(shè)等領(lǐng)域的高精度位置服務(wù)技術(shù)項(xiàng)目標(biāo)桿工程。湖南省分布在14個(gè)市州的1170處地質(zhì)災(zāi)害隱患普適性監(jiān)測(cè)預(yù)警項(xiàng)目,北斗微芯市場(chǎng)份額達(dá)57%。”北斗微芯發(fā)起人、董事長(zhǎng)楊世忠介紹。
2020年7月6日,常德市石門縣南北鎮(zhèn)潘坪村雷家山發(fā)生大型山體滑坡,同樣由于北斗微芯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提前預(yù)警,當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)移安置群眾6戶20人,實(shí)現(xiàn)了零傷亡,被自然資源部列入2020年度全國(guó)地質(zhì)災(zāi)害成功避險(xiǎn)十大案例。
事實(shí)上,北斗微芯在寧鄉(xiāng)市建設(shè)的北斗地災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)和應(yīng)急指揮中心項(xiàng)目,是國(guó)內(nèi)首個(gè)同期啟動(dòng)近百個(gè)隱患點(diǎn)的地災(zāi)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、首個(gè)縣域范圍的北斗地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警的項(xiàng)目、首個(gè)引入智能地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警模型的地災(zāi)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警領(lǐng)域均屬于歷史性的突破。
北斗微芯之所以能夠做到提前預(yù)警,很大一個(gè)原因是公司集聚一批以“兩院”院士、長(zhǎng)江學(xué)者、國(guó)家杰出青年為核心的專業(yè)團(tuán)隊(duì),這也讓北斗微芯的業(yè)務(wù)涵蓋軌道交通、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、公安、電力、防災(zāi)減災(zāi)和大眾應(yīng)用等諸多領(lǐng)域。
“未來,北斗微芯將基于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)高精度位置技術(shù),為客戶提供安全監(jiān)測(cè)預(yù)警、安全運(yùn)營(yíng)技術(shù)服務(wù),為人民生命財(cái)產(chǎn)安全提供技術(shù)保障!”楊世忠表示。
北斗+野生動(dòng)物追蹤
已成功追蹤上萬只野生動(dòng)物
如今,北斗技術(shù)也被長(zhǎng)沙企業(yè)制成天上飛鳥的“追蹤器”,為鳥類遷徙和其他野生動(dòng)物研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
位于長(zhǎng)沙高新區(qū)的湖南環(huán)球信士科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“環(huán)球信士”)做的就是這個(gè)工作,公司基于北斗的野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)系統(tǒng),已成功追蹤了包括東方白鸛、雪豹、東北虎等200多個(gè)物種10000多個(gè)個(gè)體,構(gòu)建了全國(guó)最大的野生動(dòng)物衛(wèi)星追蹤數(shù)據(jù)中心……
“小小‘讀書郎’終于又回來了?!?月13日,時(shí)隔近一年,浙江自然博物院工作人員嚴(yán)志文再次在象山韭山列島國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)中鐵墩嶼發(fā)現(xiàn)了佩戴衛(wèi)星跟蹤器的大鳳頭燕鷗。
捕捉、稱重、測(cè)量、佩戴、套環(huán),放飛……環(huán)球信士總經(jīng)理周立波回憶起去年給大鳳頭燕鷗佩戴衛(wèi)星跟蹤器的情景還歷歷在目。
去年6月22日至23日兩天,環(huán)球信士的技術(shù)人員登上象山韭山列島國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)中鐵墩嶼,給在此繁衍生息的10只大鳳頭燕鷗佩戴了衛(wèi)星跟蹤器,遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去它們就像是一個(gè)個(gè)背著小書包的“讀書郎”,如今仍有8只保持信號(hào)聯(lián)系。
千萬別小看了這個(gè)小小的“書包”,雖然每個(gè)衛(wèi)星跟蹤器只有指甲蓋大小,重量也不過7克,售價(jià)卻在萬元以上。打開小書包,衛(wèi)星定位器、溫度感知器、運(yùn)動(dòng)記錄器應(yīng)有盡有,使得這個(gè)“小書包”除了能定位、勾畫運(yùn)動(dòng)軌跡外,還能記錄飛行高度、速度、環(huán)境溫度、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等信息。為了確保能量的穩(wěn)定輸出,它還能利用太陽能給自己充電,且接通了衛(wèi)星信號(hào),就算遠(yuǎn)離大陸的海域,也能實(shí)時(shí)追蹤定位。
類似的裝置,也曾出現(xiàn)在江西鄱陽湖南磯濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局南山管理站小天鵝身上,還被用來戴在去年5月放歸大自然的野生東北虎“完達(dá)山1號(hào)”頸部……
北斗+精準(zhǔn)定位
自研軟件“畫出”真實(shí)的3D地圖
2020年,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)完成全球組網(wǎng)并投入使用。作為全球第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的上線,激活了各企業(yè)在“北斗+應(yīng)用場(chǎng)景”等領(lǐng)域的無限創(chuàng)造力。位于長(zhǎng)沙高新區(qū)的湖南衛(wèi)導(dǎo)信息科技有限公司便是其中之一。
隨著當(dāng)下拔地而起的高樓不斷刷新著城市的“海拔”,北斗技術(shù)在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的應(yīng)用出現(xiàn)了新的挑戰(zhàn),即信號(hào)傳輸會(huì)受到高樓大廈的阻擋,從而被延遲甚至阻斷。
衛(wèi)導(dǎo)信息從2019年起便開始組建團(tuán)隊(duì)對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行攻關(guān),歷時(shí)近兩年,終于成功研制出國(guó)內(nèi)首套復(fù)雜的幾何和物理編輯器。通過持續(xù)對(duì)該軟件的完善,如今已可利用創(chuàng)建3D合成環(huán)境或真實(shí)的3D地圖,配合光線追蹤技術(shù),來計(jì)算和分析GNSS信號(hào)在復(fù)雜環(huán)境中的傳播路徑。
“我們這款軟件的并行仿真性和信號(hào)規(guī)模均優(yōu)于國(guó)外軟件?!毙l(wèi)導(dǎo)信息總經(jīng)理助理彭定乾表示,在該軟件的加持下,被測(cè)設(shè)備的測(cè)試精度可達(dá)厘米級(jí)。
成立于2016年3月的衛(wèi)導(dǎo)信息是一家衛(wèi)星定位、導(dǎo)航、授時(shí)和通信自動(dòng)化測(cè)試解決方案的提供商,專注于衛(wèi)星導(dǎo)航仿真、信號(hào)錄制回放、導(dǎo)航干擾對(duì)抗、導(dǎo)航干擾測(cè)試等領(lǐng)域,為國(guó)內(nèi)近300家用戶提供高精度和高置信度的技術(shù)保障。
北斗+產(chǎn)業(yè)集群
上游供應(yīng)商下游客戶就在身邊
在長(zhǎng)沙市重點(diǎn)建設(shè)的22條產(chǎn)業(yè)鏈中,第三條即航空航天(含北斗)產(chǎn)業(yè)鏈。北斗產(chǎn)業(yè)屬于高新技術(shù)型,對(duì)區(qū)域當(dāng)?shù)氐娜瞬沛?、產(chǎn)業(yè)鏈以及基礎(chǔ)設(shè)施等方面都有較高的要求,“將公司落戶在長(zhǎng)沙是綜合考慮政策、人才、產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)等作出的決定,是希望能與時(shí)俱進(jìn),搶抓北斗服務(wù)全球的新機(jī)遇,助力長(zhǎng)沙打造北斗產(chǎn)業(yè)集群?!北倍肺⑿鞠嚓P(guān)負(fù)責(zé)人表示。
而坐落于長(zhǎng)沙高新區(qū)的長(zhǎng)沙中電軟件園,則被業(yè)界稱為“北斗專業(yè)特色園區(qū)”,對(duì)吸引鏈上企業(yè)起到了重要作用。
湖南中森通信科技有限公司是湖南北斗行業(yè)的龍頭企業(yè)之一。中森通信原先在省外,2011年,公司許多成員從成都來到湖南,在長(zhǎng)沙開辟新的市場(chǎng)。談到長(zhǎng)沙的優(yōu)勢(shì),總經(jīng)理張建介紹:“一個(gè)是人才優(yōu)勢(shì),長(zhǎng)沙的國(guó)防科大、湖南大學(xué)等院校盛產(chǎn)專業(yè)人才,長(zhǎng)沙較低的房?jī)r(jià)也幫企業(yè)提升了人才吸引力?!?/span>
另外,互補(bǔ)企業(yè)在空間上聚集而產(chǎn)生的規(guī)模效應(yīng),是長(zhǎng)沙吸引北斗企業(yè)的一大亮點(diǎn)。北斗專業(yè)園區(qū)的設(shè)立,大大便利了上下游企業(yè)互相對(duì)接,為企業(yè)節(jié)約了大量的成本。
“從全球、全國(guó)導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)看,北斗產(chǎn)業(yè)正迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)。作為智能時(shí)代的基礎(chǔ)性、顛覆性技術(shù),北斗跨界融合的智能應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)將是‘+服務(wù)’‘+功能’‘+產(chǎn)業(yè)’‘+技術(shù)’,其中在‘+產(chǎn)業(yè)’方面,為制造業(yè)向無場(chǎng)所經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型提供時(shí)空位置服務(wù)?!睆拈L(zhǎng)沙走出去的中國(guó)工程院院士劉經(jīng)南分析道。
來源:長(zhǎng)沙晚報(bào)