一城一北斗|廣東省北斗衛星導航定位基準服務平臺（自然資源）

申報單位：廣東省國土資源測繪院

聯合申報單位：武漢大學、武漢攀達時空科技有限公司

主要完成人：葉遠斌、唐衛明、侯雪、鄒璇、徐亮、張文峰

一、案例簡介

本案例圍繞北斗三號衛星導航系統，從實際業務出發，開展廣東省北斗衛星導航定位基準服務平臺建設。建立“一網接入、融合服務”的高效社會化服務保障體系，實現現代測繪基準服務向統一化、精細化、社會化的“三個轉變”和便捷性、可靠性、高精度、安全性的“四個提升”，為廣東省北斗衛星導航定位產業化和社會化服務提供基礎支撐。案例針對存在的技術難點，如網絡RTK服務通過專網播發，服務僅面向行業用戶，不利于在非測繪行業及大眾應用領域推廣；缺少自主可控且全面支持北斗三號的國產化服務系統；網絡RTK和數據后處理業務主要采用手工辦理的方式，無法滿足“互聯網＋”環境下的業務需求，針對性研制了自主可控，且全面支持北斗三號的國產定位基準服務系統，滿足了廣東省內大規模基準站網實時數據處理，以及海量用戶的高精度位置服務等應用需求，在多個領域開展了示范應用。

二、技術方案

本案例主要技術路線包括開展關鍵技術研究、建設基準服務系統、開展示范應用和支撐拓展服務應用。

1）北斗衛星導航定位基準服務國產化平臺研制：研究了基準站處多路徑誤差半天球格網點建模方法，提升了北斗／GNSS 信號觀測質量；研究了網絡RTK 主站可信誤差改正數整體平差生成方法，改善了基準站網基線處理的解算效果；研究了基于區域誤差參數（FKP）內插精度的格網改正數生成與質量控制方法，保障了格網改正數的精度和可靠性；研究了基于云平臺的RTK技術，實現了低成本接收機的實時高精度定位；研究了基于自主知識產權衛星導航數據綜合處理軟件（PANDA）的自動化數據后處理技術，實現了GDCORS 框架基準的動態監測與維持；深度融入5G網絡技術，實現了基準站高效、快捷組網，并大幅降低了網絡通信成本，提高了GDCORS網絡系統的容錯性和可靠性。

2）基于虛擬基準站重構組網的社會化基準服務技術：研究了北斗／GNSS虛擬基準站網絡 RTK 服務系統技術，利用虛擬基準站代替物理基準站提供觀測數據，結合中國測繪科學研究院基準站網安全保密方案，搭建超融合服務平臺，并采用單向光閘的方式，實現了互聯網環境數據播發。

3）廣東省陸海統一的基準服務播發技術：研究并實現了廣東省陸海統一的基準服務播發方法，提出了三維格網實時改正技術，采用商業加密手段對模型文件進行加密存儲解決了服務軟件的安全使用問題，采用加密播發服務方案避免了用戶套取模型數據的潛在風險，最終實現了高程基準和深度基準的統一融合，并通過與北斗三號網絡RTK、基于PANDA的自動化數據后處理等精密定位技術相結合，形成了廣東省陸海統一的空間定位基準服務。

4）移動操作系統的通用型設備高精度定位技術：研究了適用于國產主流智能手機、平板設備的通用型高精度定位解決方案，對智能手機、平板采集到的北斗觀測數據進行了質量評定，基于GDCORS 針對性開發北斗高精度移動端差分定位算法，并根據分米級和厘米級的定位精度需求，研發了配套的國產北斗定位模塊，在滿足便攜性要求的同時提供更高精度的定位服務。

5）示范應用建設：基于本項目研究成果建設公務車輛精細化管理與應用平臺、無人機N S + G N S S數據處理平臺、智慧碼頭位置管理平臺三大應用示范系統。

三、創新亮點

1）針對廣東省衛星導航定位基準服務長期依賴于GPS及國外相關軟硬件設備的問題，建立了北斗三號系統為主的廣東省北斗衛星導航定位基準站網和服務平臺，并深度融入了5G網絡、云平臺等新基建技術，全面實現了自主可控、全國產化軟硬件技術的廣東省北斗衛星導航定位基準服務。

2）針對廣東省北斗衛星導航定位基準在社會化、大眾化服務時存在的數據安全以及海量并發用戶問題，提出了基于虛擬基準站重構組網的互聯網實時播發技術以及基于DEM的自適應格網生成方法。結合中國測繪科學研究院基準站網安全保密方案，搭建超融合服務平臺，并通過采用單向光閘的互聯網數據傳輸方式以及基于DEM的自適應網格生成方法，解決了移動專網存在網絡盲區、物理基準站數據保密管理、海量并發用戶等痛點問題，用戶可安全可靠高效的在互聯網端獲取虛擬基準站數據流，為基準服務的社會化推廣奠定了基礎。

3）針對廣東省陸地和海洋空間定位基準服務統一問題，基于廣東省似大地水準面模型和海洋深度基準模型，研究并實現了廣東省陸海統一的基準服務播發方法，采用商業加密手段對模型文件進行加密存儲，解決了服務軟件的安全使用問題，最終實現了高程基準和深度基準的統一融合，并通過與北斗三號網絡RTK、基于PANDA的自動化數據后處理等精密定位技術相結合，形成了廣東省陸海統一的空間定位基準服務。

4）針對傳統RTK專業設備無法滿足人們對于低成本、輕量化、便攜性的要求，而手機和平板設備雖便于攜帶，但定位精度較低的問題，研究了適用于國產自主移動操作系統、單頻和多頻國產北斗定位模塊的通用型設備高精度定位技術，研制了多源北斗觀測數據的實時差分定位APP，以廣東省北斗衛星導航定位基準服務為基礎，有效拓展了國產移動通用型設備在實時米級、分米級、厘米級定位精度需求中的應用場景。