一、项目名称

基于北斗地基增强的精准时空综合服务平台研究与建立

二、提名奖项和等级

天津市科学技术进步奖二等奖

三、主要完成单位

1.天津市勘察设计院集团有限公司

2.中国科学院重庆绿色智能技术研究院

3.武汉大学

四、主要完成人

王珍、于兴旺、张琦、丁乐乐、许超钤、潘宇明、孟凡效、李蕾

五、提名单位

天津市南开区科技局

六、项目简介

北斗卫星导航定位系统（BDS）是我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统，可提供实时动态厘米级、事后静态毫米级定位增强服务。为适应新一代信息化发展的要求，由天津市规划和自然资源局组织，天津市勘察设计院集团有限公司联合中国科学院重庆绿色智能技术研究院合作申报了2018年天津市重点研发计划院市合作项目《基于北斗地基增强的精准时空综合服务平台研究与建立》，针对基于北斗地基增强的GNSS高精度数据处理方法、服务平台搭建、接收机研制和示范应用等进行了深入研究。

本项目建立覆盖天津市域的基于北斗地基增强的精准时空综合服务平台，研究北斗精密定位相关核心关键技术、研制了北斗高精度定位接收机、突破平台用户数量的限值，为城市规划、国土测绘、城乡建设、环境监测、精准农业等多行业提供连续实时的亚米级、厘米级甚至毫米级精准位置服务及行业解决方案并进行示范应用。

在北斗地基增强系统数据处理关键技术研究方面，本项目基于拟稳基准的非差非组合GNSS网数据处理模型、环境自适应的GNSS数据异常值过滤方法，结合贝叶斯估计的抗差高维模糊度序贯解算方法、格网化高精度卫星导航定位服务方法，建立一个以北斗定位导航为主导的精准时空综合服务集成环境，以平台软件为支撑，支持万级北斗位置终端的接入和管理。针对复杂环境下数据处理难题和模糊度固定问题，提出了环境自适应的GNSS数据预处理方法，以提高解算精度和模糊度固定可靠性；基于格网化高精度卫星导航定位服务的方法，在覆盖区域范围内建立足够密集的格网虚拟参考站（VRS）解决规模化用户数量受限和数据安全等问题。格网化高精度卫星导航定位服务方法总体测试结果与Pivot软件的测试结果精度相当。

基于北斗精准位置服务、北斗高精度定位接收机，开发北斗形变监测云平台软件，提出了基于北斗地基增强结合摄影全站仪的建筑物变形监测方法，并建立了基于北斗地基增强的变形监测云平台。采用格网化高精度卫星导航定位服务方法和分布式解算模式，实现海量用户接入、服务和管理。开发GNSS（GPS、北斗）设备统一接入管理与位置服务平台，实现北斗精准时空综合服务平台的示范应用。

本项目授权发明专利10项，实用新型专利2项，软件著作权9项，发表核心期刊论文20项。项目技术成果已在包括规划国土、勘察、水利、市政、应急多个行业应用功能推广，取得了显著的经济效益和社会效益，近三年直接经济产值达8181.6万元，利润为1227.3万元。基于北斗地基增强的精准时空综合服务平台是城市信息化的重要组成部分。由此建立起城市空间基础设施的三维、动态、地心坐标参考框架，从实时的空间位置信息上实现城市真正的数字化。基于北斗地基增强的精准时空综合服务平台的建立，为城市诸多领域如气象、车船导航定位、物流跟踪、公安消防、测绘、GIS应用等提供了精度达厘米级的动态实时GNSS定位服务，极大地加快了城市基础地理信息的建设。

七、创新点

主要技术创新包括：

1.研制开发了一套覆盖天津市域以北斗为主的精准时空综合服务平台，融合地面沉降和似大地水准面模型，提供高精度PNT以及高程基准服务。同时，基于格网虚拟参考站技术、分布式计算播发技术，有效解决海量用户高精度时空数据涉密和双向通讯等应用中的瓶颈问题，具有支持万级北斗位置终端的接入和管理能力。

2.针对复杂环境下的北斗高精度定位中的数据处理难题，提出了环境自适应的智能化预处理新思路，建立了基于方位角、高度角、信噪比等的数据质量甄别方法，从而有效识别和剔除异常数据，提高快速模糊度解算的成功率与定位精度。

3.研制了小型化、高集成、低功耗、低成本、普适型的智能监测北斗终端研发的精准时空综合服务平台可有力推动北斗系统在城市基础设施监测、智能交通等众多领域的高精度PNT服务，具有良好的时空服务产业前景。

八、主要技术支撑材料

1.丁乐乐，潘宇明，王震等。不同观测时长的GNSS变形监测精度分析[J]。工程勘察，2022，50(07):56-60。

2.魏麟，王震。基于摄影全站仪的建筑物无接触式沉降监测方法[J]。测绘工程，2020，29(01):60-65。

3.潘宇明，丁乐乐，王震。安卓手机GNSS信号增强对定位精度的影响分析[J]。测绘通报，2022(S2):43-47。

4.谈琼，潘宇明，丁乐乐等。基于北斗的建筑物监测精度分析[J]。测绘与空间地理信息，2022，45(03):33-36+40。

5.Wang， Xinzhe， et al. "An improved single-epoch attitude determination method for low-cost single-frequency GNSS receivers." Remote Sensing 13.14 (2021): 2746.

6.Xu， Chaoqian， et al. "Tropospheric polynomial coefficients for real-time regional correction by Kalman filtering from multisource data." Geo-spatial Information Science (2023): 1-20.

7.Zhang， Qi， et al. "A new GNSS TEC neural network prediction algorithm with the data fusion of physical observation." IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 61 (2023): 1-12.

8.Xu， Chaoqian， et al. "Development of global tropospheric empirical correction model with high temporal resolution." Remote Sensing 12.4 (2020): 721.

9.颜笑，姚宜斌，许超钤，等。基于RT27数据流的实时PPP程序的开发与应用 [J]。测绘地理信息， 2020， 45 (01): 23-26。

10.发明专利：一种基于北斗地基增强的建筑物变形监测系统和方法，ZL201710950200.7

11.发明专利：一种低成本双天线GNSS-AHRS组合测姿方法，ZL201610571598.9

12.发明专利：基于反向投影法的单目运动目标位姿实时测量方法，ZL201711111369.X

13.发明专利：一种通信基站天线方位角监测方法，ZL201610569468.1

14.发明专利：一种正常高安全服务方法、系统及数据播发服务器，       ZL202311327093.4

15.发明专利：基于用户分布格网改正生成方法、装置、设备及存储介质，       ZL202310910329.0

16.发明专利：非差RTK误差改正数确定方法、装置、设备及存储介质，       ZL202310798671.6

17.发明专利：基于大气与地形的格网改正方法、装置、设备及存储介质，       ZL202310326718.9

18.发明专利：一种厘米级斜向电离层延迟产品的生成方法及装置，       ZL202310892383.7

19.发明专利：整周模糊度并行滤波解算方法、装置、设备及存储介质，       ZL202310951463.5

20.实用新型专利：一种基于集成定位模块的低成本双天线GNSS测向板卡，ZL202021472009.X

21.实用新型专利：一种基于集成定位模块的低成本双天线GNSS测姿板卡，ZL202021494923.4

22.软件著作权：GNSS差分数据格网化服务系统，2021SR0606694

23.软件著作权：北斗精准时空综合服务云平台，2021SR0603363

24.软件著作权：基于北斗定位系统的GIS数据手持采集软件，2019SR1146196

25.软件著作权：北斗三频周跳探测及修复软件，2021SR0603331

本材料公示期内（2024年9月24日至2024年9月30日），任何单位或个人对公示项目的创造性、先进性、适用性及推荐材料的真实性和项目主要完成单位持有异议的，可以书面形式向科技处提出，并提供必要的证明材料。为便于核实查证，确保实事求是、客观公正地处理异议，提出异议的单位或者个人应当表明真实身份，并提供联系方式。凡匿名异议和超出期限的异议，不予受理。

特此公示。

联系单位：中国科学院重庆绿色智能技术研究院科技处

通讯地址：重庆市北碚区方正大道266号

联系电话：023-65935678

联 系 人：孙萌

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