精准北斗新时空车联网关键技术、系统平台及应用

我国北斗三代卫星导航系统已初步建成，北斗服务已从天上扩展到地上，进入全球服务阶段。高精度定位不再是第一类测绘领域和第二类特殊区域高动态领域的专用技术。以5G车路协同和无人驾驶为代表的新一代车联网智能终端，对定位导航精度和可靠性的要求越来越高，终端数量也在不断增加。这要求网络云端能够支持大用户并发，实现北斗+人工智能多传感器融合的智慧应用。

本项目针对移动车联网领域，针对高性价比、复杂环境下的北斗卫星车道级亚米定位精度、海量用户大数据实时性并发、数据安全可信、专用服务平台等行业管理痛点及应用新需求，研制了高精度、高可靠性定位软硬件协同系统终端，并研究了广域虚拟格网差分增强的大用户并发车道级系统，形成了精准北斗新时空车联网关键技术、系统平台及应用。主要从以下四个方面进行研究：

1. 针对复杂环境域下北斗车联网导航定位实时性和高精度“慢+伪”方面问题，发明了高低频误差分流预测无延时亚米级差分定位方法，研制了增强网关计算服务，极大降低了发给用户的数据量，甚至可以提前将校正信息发给用户，实现对海量车辆广域亚米车道级定位，优化了其中时间延迟和排队问题。结合山东省130个基站北斗增强网络进行了实际测试应用。

2. 针对5G/4G车联网通信中海量用户大数据应用和通信安全“信+危”方面问题，率先发明了基于虚拟格网的北斗卫星差分增强方法，将不规则地基三角网设计成栅格形式的规则格网，增强信息计算格网点的虚拟观测值。有多少格网就有多少次运算，解决了用户大规模增加时的计算量增加问题。同时研制了北斗GNSS格网网关装备，用户在确定自己概略坐标后即可确定需要哪个格网的增强信息，减少了每次登陆系统都必须进行的搜索问题，解决了大规模地基增强网搜索效率降低问题，最终实现云端基于格网的海量大用户并发服务问题。同时研发了自适应双通道明暗加解密码生成和处理方法，研制了新一代协处理安全通信网关，解决了导航通信安全管控难题。

3. 针对车联网复杂环境下卫星导航不稳定“+盲”问题，结合北斗GNSS/INS/DR敏捷精准微系统技术与集成应用，研制应用了复杂环境下北斗增强精准实时定位车载智能终端，集成了惯性导航，实现了在隧道、立交、高楼大厦密集和树叶茂密等复杂环境下的鲁棒精确定位。

4. 针对北斗时空物联和车联网各种应用的“普+专”方面问题，集成应用了稀疏分布式异构网关集群技术平台，研制了精准北斗新时空车联网关键技术、系统平台及应用，提供泛在精准时间和位置普适化服务基础上的殊域应用，例如精准公交时空物联系统、出租车北斗安全监视系统、机场场面监视系统、港口北斗精准调度系统、驾培驾考系统、精准农机等，实现了公共普适平台“通用”与殊域业务“专用”融合。

我国北斗三代卫星导航系统已初步建成,北斗已经由天上好用到地上用好的全球服务阶段;高精度定位已不是第一类测绘领域和第二类殊域高动态之专用,以5G车路协同和无人驾驶等为代表的新一代车联网智能终端,对定位导航精度和可靠性要求越来越高,且终端数量越来越多,要求在网云端支持大用户并发北斗+人工智能多传感器融合实现智慧应用。本项目针对移动车联网领域高性价比、复杂环境域下的北斗卫星车道级亚米定位精度、海量用户大数据实时性并发、数据安全可信、专用服务平台等行业管理痛点及应用新需求,研制高精度、高可靠性定位软硬件协同系统终端,研究广域虚拟格网差分增强的大用户并发车道级系统,形成精准北斗新时空车联网关键技术、系统平台及应用。主要从四方面进行研究：（1）针对复杂环境域下北斗车联网导航定位实时性和高精度“慢+伪”方面问题,发明了高低频误差分流预测无延时亚米级差分定位方法,研制了增强网关计算服务,极大降低了发给用户数据量,甚至达到提前将校正信息发给用户,实现对海量车辆广域亚米车道级定位,优化了其中时间延迟和排队问题,结合山东省130个基站北斗增强网络进行了实际测试应用。（2）针对5G/4G车联网通信中海量用户大数据应用和通信安全“信+危”方面问题,率先发明了基于虚拟格网的北斗卫星差分增强方法,将不规则地基三角网设计成栅格形式的规则格网,增强信息计算格网点的虚拟观测值,有多少格网就有多少次运算,解决了用户大规模增加时的计算量增加问题;同时研制了北斗GNSS格网网关装备,用户在确定自己概略坐标后即可确定需要哪个格网的增强信息,减少了每次登陆系统都必须进行的搜索问题,解决了大规模地基增强网搜索效率降低问题,最终实现云端基于格网的海量大用户并发服务问题,同时研发了自适应双通道明暗加解密码生成和处理方法,研制了新一代协处理安全通信网关,解决了导航通信安全管控难题。（3）针对车联网复杂环境下卫星导航不稳定“+盲”问题,结合北斗GNSS/INS/DR敏捷精准微系统技术与集成应用,研制应用了复杂环境下北斗增强精准实时定位车载智能终端,集成了惯性导航,实现了在隧道、立交、高楼大厦密集和树叶茂密等复杂环境下的鲁棒精确定位。（4）针对北斗时空物联和车联网各种应用的“普+专”方面问题,集成应用了稀疏分布式异构网关集群技术平台,研制了精准北斗新时空车联网关键技术、系统平台及应用,提供泛在精准时间和位置普适化服务基础上的殊域应用,例如精准公交时空物联系统、出租车北斗安全监视系统、机场场面监视系统、港口北斗精准调度系统、驾培驾考系统、精准农机等,实现了公共普适平台“通用”与殊域业务“专用”融合。