北斗|依托“北斗”练成十八般武艺_

□ 采访人员赵国陆
作为我国自主建设运行的全球卫星导航系统，北斗卫星导航系统从2020年6月组网成功后开始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。北斗系统启用后，如何深度开发应用，发挥其更大价值？山东产业技术研究院在应用领域创新布局，让北斗卫星导航系统延伸出一系列前沿产业，拥有了功能超强的十八般武艺，服务智慧黄河、应急救灾等。
超级导航不怕断电断网
“像这次郑州发生洪灾之后，在断电、断网的状态下，定位、导航全部失效，能否快速重建一个时空体系，恢复联系并实现高精度导航定位？”山东产业技术研究院北斗立方研究院院长陈小忠表示，依托北斗系统，完全能够做得到。 2035年前后，我国将建成国家综合PNT(定位、导航与授时Positioning Navigation and Timing)体系，打造以空天信息为基础的全景全域高精度导航定位，从互联网时代进入空天信息时代。
“北斗系统有短报文通信功能，只要基站有电池，手机没有信号，照样能发送紧急短信求救。 ”陈小忠表示，作为北斗时空领域的专业科研机构，他们将把北斗导航的应用在地面进一步延伸，研究核心技术，实时获取三维位置，在实时场景中实现北斗导航与室内导航融合。
他们联合研发的三维搜救定位雷达已完成样机的测试。设备可直接穿透一般建筑物的砖混墙体等，能单人携带，探测被障碍物遮挡的人、动物等目标，集成度高、尺寸小、重量轻、性能高。可用于地震地质灾害、隧道垮塌、泥石流、火灾等重大灾害的人员救助和受困人员定位搜救。
今年底开始，山东产业技术研究院将陆续发射160颗导航增强卫星，到2023年底覆盖全球，这一低轨卫星系统将把导航精度提高到厘米级。北斗立方研究院借助这些天基互联和定位系统，研究完成北斗产业及应用需求在山东的落地。比如，实时监测水库等大坝的位移形变，还有高楼、铁塔、海上风电塔、桥梁、危险源等，测量精度达到0.5毫米，通过细微变化提前预判风险，发出预警信息，应对安全隐患。
在北斗立方研究院研发中心，采访人员看到大型无人机、无人遥控车、双目摄像头等一系列导航增强设备。陈小忠介绍，这里模拟了一个时空体系场景，综合利用导航卫星、遥感卫星、低空增强、地基增强、室内外融合、全景视觉定位等多源数据，借助自研大数据处理软件，提供室内外融合管理平台，打造了一体化的空地协同全域管理系统，解决了目前导航进了室内就失灵的弊端。
新技术助力智慧黄河建设
“我们的PNT时空管理平台已在一家油田应用，监测输油管道的跑冒滴漏。之前，夜间漏油、盗油问题让企业非常头疼，耗费了大量的人力，效果不理想。使用常规的监控，在雨天也难以区分油和水。我们通过多种技术手段的应用，解决了这一痛点问题。 ”陈小忠表示，这一技术还可以在矿山、隧道内部、危化园区、未知地带等特殊场景中提供服务。
【北斗|依托“北斗”练成十八般武艺】研发人员在办公区设了一个路灯，上面加装了各种仪器设备。 “这是我们正在推广的智慧路灯，利用路灯遍布城市的特点，作为信息采集处理的智慧终端，快速完成网络覆盖，实现智慧化管理服务，解决传统管理粗放、能耗大、运营成本高等问题。 ”陈小忠表示，这一系统也将在济南进行试点。
基于北斗智能精准定位的现代服务技术，还准备应用于智慧黄河建设。对黄河流域实施空、天、地一体化协同观测，全方位监控水质污染、洪水和地质灾害、沿岸生态退化、违章建筑等情况。通过构建河床信息，有效管控岸堤风险隐患。自动监测船可以代替人工，实时掌握坝底根石流失情况。为黄河流域生态保护和高质量发展保驾护航。
陈小忠表示，他们团队已经孵化一家实体企业，提交了21项专利申请，保护范围覆盖AI视觉、倾斜摄影、导航定位、云平台、场景仪等技术领域和产品。北斗精准时空的应用正在逐渐渗透到传统产业链的各个环节，下一步将在物流、文旅、应急救援、农业、海洋等领域，促进产业转型升级，提升行业智慧化水平，导入北斗上下游产业，助力山东成为北斗产业新高地。