6月23日,我國北鬥三號全球衛星導航系統最後一顆組網衛星在西昌衛星發射中心點火升空。我國提前半年全面完成北鬥全球衛星導航系統星座部署。目前,全世界一半以上的國家都開始使用北鬥系統。代表尖端科技的北鬥工程離普通人並不遙遠。除了導航,北鬥能做的事情非常多。在濟南,從企業到科研院所,很多機構研究應用北鬥技術,改變我們的城市和生活。
重汽無人駕駛HOWO礦山霸王 資料圖片
▶守護城市地下空間安全
「就像人們到醫院用各類醫療設備查體一樣,通過運用信息化技術對地下空間進行檢測,可以對地下空間埋藏的各類管線進行安全預警。」山東正元地球物理信息技術有限公司(以下簡稱「正元地理」)技術主管、副總工程師李才明說,他和他的團隊就是應用北鬥技術為地下空間做「體檢」的。
地下空間檢測技術是一種運用現代探測技術,代替人工下井獲取管線井下信息數據,如管線分支方向、分支數量、管塊孔數、線纜條數、管徑尺寸、埋深、井室尺寸、管溝寬度等的一種智慧地下空間技術。李才明團隊稱之為「地下管線空間智能量測系統」。李才明所在的正元地理就是致力於管線探測、維護、運營和地下空間開發利用的專業信息技術企業,可以有效解決城市地下空間安全的諸多難題,也被稱為城市地下空間的「安全守護者」。
地下空間的探測預警技術與老百姓的生活並不遙遠。2013年,長沙發生井蓋吞人事件後,全國各地掀起了一股城市井蓋自查運動。李才明的團隊也投入研究,並在全國率先研發城市井蓋監控預警數位化管理解決方案,智慧井蓋系統在濟南率先安裝應用。如今,僅歷下區就有300多個智慧井蓋在服役。這些井蓋安裝有探測定位裝置,一旦發生移位或被盜就會報警,維護人員就能及時知道並進行處理,防止井蓋移位造成掉井安全事件。智慧井蓋的應用,極大地提高了城市井蓋管理效率,大大減少了馬路陷阱對人們的危害。
正元地理的「基於北鬥的管線安全預警系統」聚焦城市生命線的運營保障,於2018年9月通過住建部驗收,課題技術及成果先後應用於日照、淄博、陽泉、鶴壁、許昌、棗莊等城市管網項目。
「國家全面完成北鬥系統的部署,對於我們下遊的應用企業來說是個大好消息。」李才明說,北鬥定位系統和5G技術結合後,能提供高精確度、實時性的空間信息,像正元地理所研發的系統就能跟著提高精確度和可靠性。國家層面完成衛星部署,對企業的技術研發、產品應用都將起到推動作用。
▶帶來自動駕駛變革
「5G+北鬥」高精度定位系統,能提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務,可以實現毫秒級時延和釐米級定位。在這方面,中國重汽有著深層次的研發和應用。2018年4月,中國重汽打造了全球首臺L4級純電動無人駕駛港口貨櫃卡車。2020年1月17日,中國重汽25臺無人駕駛電動集卡在天津港成功實現全球首次整船作業,持續引領中國商用汽車智能網聯發展潮流。
據悉,無人駕駛電動卡車安裝了北鬥定位系統和雷射雷達、毫米波雷達、攝像頭等設備,同時輔以多項人工智慧技術,可保證上述車輛在多個場景領域,良好作業、運行。專門為港口量身打造的L4級無人駕駛電動卡車融入人工智慧、車聯網、雲計算、新能源和新材料等新技術,同時更配備了世界先進的駕駛系統和成熟可靠的純電中央驅動控制系統,整車滿載行駛可達120公裡,且充電時間小於1小時。
不僅如此,2020年中國重汽商務大會上還展出了無人駕駛礦車、無人駕駛客車等多款智能網聯汽車產品。其中,自動駕駛公交車是自動駕駛技術在客車領域的首次應用。據介紹,該車整車集自動駕駛系統、車聯網系統、平臺監控系統、安全控制系統、自動開關門系統和到站自動停車系
統於一體,配有雷射雷達、高清 攝 像頭、組合導航定位、智能計算單元等電子設備。360度環繞覆蓋,在夜間、大霧、雨雪等各種複雜情況下,可保持良好的工作狀態,確保全天
候安全運行。可以廣泛應用於機場擺渡車、工業園區、大型社區、BRT道路(規劃)等多種場景。
未來,中國重汽將更深層次研發應用於智慧港口、智慧高速、智慧物流園區的智慧卡車產品,實現從「中國製造」到「中國創造」的蝶變。
▶部分關鍵性技術走在國際前列
基於北鬥技術的應用項目,濟南多個研究院深度涉足。
2019年,山東工研院組建北鬥新時空智慧產業發展協同創新中心。該中心孵化的「省域北鬥三號高精度位置綜合服務平臺關鍵技術及應用」項目針對我國高精度衛星導航定位領域長期受制於國外的現狀,面向我國「北鬥新時空+智慧應用國際化」發展戰略需求,突破移動目標實時車道級連續導航、高時頻動態、智能分析融合、秒級傳輸通信等產業化瓶頸,解決高精度衛星導航定位關鍵軟硬體國產化、平臺運營服務標準化、多衛星系統融合、大規模基準站數據自動化處理等難題。目前,中心已研製系列終端和軟體,搭建起了國內首個基於北鬥衛星導航系統的陸海一體、空地協同的運營級位置綜合服務平臺。
疫情期間,創新中心研發的「疫情應急精準追蹤防擴散北鬥實時位置服務系統」在壽光上線。壽光的蔬菜運輸車安裝北鬥車載終端,一旦車輛經過重點地區,高精度四星四頻晶片系統可以電子報警,方便疫情防控部門對車輛進行重點消毒殺菌,防止疫情擴散。系統還能與卡口檢查二維碼結合使用,掃碼後可提示是否有電子通行證,便於第一時間掌握車輛運行動態,實現對物流車輛流動軌跡的精準管控,減少傳染風險。系統還可實現後臺收集數據形成分析報告,為政府疫情防控提供決策支持。
濟南另一家鑽研北鬥技術研發機構在山東產研院。這裡的北鬥立方研究院聚焦「綜合防控,故障預警」,主要為工業園區、礦區、應急管理用戶提供一站式系統解決方案。主要技術優勢是基於北鬥及多傳感器融合的高精度導航,地下、地上、低空多維度目標探測及3D實景再生,基於北鬥的三維GIS安全管控等。
據悉,為培養高端人才,山東工研院北鬥新時空智慧產業發展協同創新中心聯合中國衛星導航定位協會,今年在山東大學開設全國首個北鬥新時空技術與應用微專業。