北斗导航系统在测绘工程中的应用 杨超

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:杨超
[导读] 摘要:近年来,我国的测绘工程建设有了很大进展,对北斗导航系统的应用也越来越广泛。
        身份证号码:51010619640628XXXX  四川省成都市  610000
        摘要:近年来,我国的测绘工程建设有了很大进展,对北斗导航系统的应用也越来越广泛。北斗导航测绘提高了测绘效率和测绘精度,具备显著的经济效益,相较传统定位系统具备明显优势。北斗导航测绘已经在道路测绘、建筑工程测量、工程变形监测、水下工程测绘、地下工程测绘等测绘工程中发挥巨大作用。在未来的工程测绘中,北斗导航测绘技术将继续扮演重要角色,它所带来的技术革新也会给各行各业的建设工程带来更多的机遇。
        关键词:北斗导航;测绘;工程
        引言
        随着我国科技水平在信息、微波通信、空间、航天等领域的长足发展,我国逐渐在一些原本由国外垄断的领域内竖起了中国制造中国创造的牌子。北斗卫星导航系统就是这些牌子中的典型例子。北斗具备完全自主知识产权,整套系统自主可控。它的研发和正式运行打破了GPS在导航领域的垄断,在航空航天、军事、授时、测绘等领域为国内乃至国际用户提供高质量的服务。借助北斗系统,我国的地理测绘将产生极大的变革,对我国进一步完善基础地理信息,挖掘地理信息资源,实现地理测绘的成果转化和商用提供了极大的助力。
        1北斗卫星导航系统概述
        北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设、独立运行的卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。空间段由地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星三种轨道卫星的混合导航星座组成;地面段包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站。用户段由北斗兼容其他卫星导航系统的芯片、模块、天线等基础产品,以及终端产品、应用系统与应用服务等组成。20世纪后期,中国开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路,逐步形成了三步走发展战略:2000年年底,建成北斗一号系统,向中国提供服务;2012年年底,建成北斗二号系统,向亚太地区提供服务;计划在2020年前后,建成北斗全球系统,向全球提供服务。2035年前还将建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系。2018年年底,北斗三号基本系统完成建设,开始提供全球服务。
        2北斗导航系统测绘具备的优势分析
        2.1提高测绘效率
        人们在之前展开工程测绘所使用的测绘技术,对于各种人力成本和材料物资的使用,都有着较大的需求。为了改善这种测量情况,北斗导航技术的研发,在工程测绘方面的应用,能够有效地节省测绘所需要的时间以及各种成本,为测量效率的提升做出了巨大的贡献。
        2.2高精度数据
        与GPS类似,北斗导航对外服务时有两种策略:开放式和授权式。开放式,顾名思义是面向民用领域开放对接和商用。考虑到系统运行成本,开放式能够支持纵横10m以内的导航精度,低至20纳秒的授时精准度,同时对于运动物体的测速精确度能达到0.2m/s。单从精度来讲,开放式授权已经超过了GPS民用授权。而授权式则能根据具体需要进一步提升精度,与此同时,授权式还提供了短报文通信服务,在导航的同时实现了信息双向传输。
        2.3应用方便
        随着科学技术的不断发展,测绘技术也获得了巨大提升,应用起来日渐方便,能够精准的获取测绘数据并不纯相关信息,做出科学分析管理于判断,极大地推动了测绘工程的持续稳步发展。
        3测绘工程中的实际应用
        3.1道路测绘中的应用
        1)地形图的绘制。

在公路工程建设的过程中,要对一些比例尺较大的地形图进行绘制,一般来说,传统的绘制方式由于技术的限制,使其所花费的时间较长,而且测量的工程量较大,测量效率和准确性也缺乏可靠的保障。但在地形图的绘制中使用北斗导航测绘技术,可以在短时间内获得更加准确的数据信息,从而促进绘图的完成。2)对公路工程控制的测量。一般来讲,北斗导航测绘技术相对比较精密的是静态测量,但是在公路工程的控制测量方面,主要应用的是北斗导航的动态测量技术,在动态测量技术的基础上,能够促进工作效率的提升。3)公路中线的测量。公路工程测绘的过程中,绘制大比例尺带状地形图之后,工作人员要在地面上标出公路的中线,因此还必须要对公路中线展开测量。北斗导航测绘技术的应用,能够有效地利用北斗接收机,实现对公路中线坐标的测量和定位,从而满足工程的实际需求。4)对公路纵横切面展开测量。最后,要借助北斗导航测绘技术来确定公路纵横断面的测量,利用绘图软件和中线的桩点便可以绘制出公路纵横断面。
        3.2北斗在卫星导航中的应用
        卫星导航是广泛运用与民生、军事、科研、生产等等领域的一种应用技术。其核心主要是位置服务和方向指引。北斗能够为系统内终端提供精确的位置信息、运动信息、时间信息等等。与此同时,由于北斗内置通信功能,因此载有北斗系统终端的移动设备同时也拥有了低时延的卫星通信功能。除此之外,北斗在导航服务方面提供了运动趋势预测、运动态势分析等功能,进一步完善了卫星导航的工作范围和质量,为更人性化更科学更精准的导航提供了技术基础。
        3.3水下工程测绘中的应用
        在一些沿海城市中,对于海岸码头和航道的设计中,北斗导航测绘技术也得到了广泛的应用,并且给人们的实际工作带来了比较好的效果。另外,该技术还可以帮助人们完成海洋资源的开发和利用,为其提供更加精确的水下地形的测绘图。北斗测绘技术在水下工程测绘中的使用,一定要充分考虑各种安全问题,为工作人员的人身安全提供一定的保障。同时,水下工程测绘工作对工作人员的专业技能有着较高的要求,因此,必须要安排专业性较高的工作人员,在对整项工作流程掌握的基础上去展开具体的工作,才能够得到更好的工作效果,从而使北斗导航测绘技术的应用发挥巨大的价值。
        3.4北斗对测绘应急处理领域的应用
        在地理测绘过程中,核心要求就是确保信息完全真实和精准。为进一步确保测绘的稳定和精准程度,北斗导航利用自身的几个特点,在稳定和精准两方面入手,为测绘工作提供细节数据支撑。首先,北斗提供了精准的授时和测量服务。这两项服务使得测绘过程中获得的实时位置数据能和时间相互关联,形成一一对应的可信且具以时效性的位置信息,并给予每次测量不断修正位置信息所处的坐标体系内。其次,北斗导航在应用中排除了技术服务的模糊服务,使得在测绘工作进行中减少很多不必要的损失和浪费。第三,为保证通信和数据服务的相对稳定,北斗制定了一套极其严格的标准,用于确保通信和回传数据的有效性,其安全可靠的服务也直接助力工作平稳高效进行。
        结语
        综上所述,在知识产权方面,建议专利布局应进一步体系化推进,从大系统建设、信号体制创新保护等方面入手,到产业应用出台积极政策鼓励。企业竞争最终都是知识产权的竞争,更早地专利保护有利于百年老店营商环境的塑造。同时北斗上、中和下游产品都要注重产品品质、质量、功能、性能的把控和可靠性、一致性的保证,特别在是海外推广的过程中,产品可靠性和一致性是决定因素,对品牌认可度的提升很有帮助。
        参考文献:
        [1]吴高显,马俊文.大地测量中北斗卫星导航定位系统的运用分析[J].通讯世界,2018,18(3):349-350.
        [2]王霜.GPS测绘技术在工程测绘中的应用探析[J].世界有色金属,2017,16(9):221+223.
        [3]唐金元,于潞,王思臣.北斗卫星导航定位系统应用现状分析[J].全球定位系统,2008,33(2):26-30.
        [4]周邦发,张进标.关于大地测量中北斗卫星导航定位系统的运用分析[J].信息周刊,2019(4):0071.
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