潜心攻关突破壁垒 北斗星地协同定位技术体系实现自主创新

潜心攻关突破壁垒 北斗星地协同定位技术体系实现自主创新

近日,2025年度国家科学技术奖励大会隆重举行,一众承载着中国科创力量的硬核成果登上国家最高科技领奖台。来自武汉大学姚宜斌教授团队的“北斗星地协同广域精密定位关键技术及规模化应用”项目,荣获国家科学技术进步奖二等奖。

该项目攻克了复杂环境大气建模、星地协同定位、规模并发解算等技术难题,构建了自主创新的北斗星地协同广域精密定位技术体系,研制了北斗星地协同精密定位平台和多元化定位终端。

武汉大学姚宜斌教授团队(前排从左依次为:张琦、彭文杰、张豹、许超钤、姚宜斌、孔建、张良、胡明贤、王鑫哲)

武汉大学姚宜斌教授团队(前排从左依次为:张琦、彭文杰、张豹、许超钤、姚宜斌、孔建、张良、胡明贤、王鑫哲)

一场与太阳的“对话”:破解“掉线”之谜

故事要从十多年前说起。彼时,国内高精度定位还依赖着国外系统,为研发自主化北斗定位服务软件,团队与各省市卫星导航定位基准站网技术部门展开交流,得知一个长期困扰业内的现象:每天中午12点到下午2点,卫星精密定位常常“掉线”。

“最关键的不是哪个问题,而是找到难题产生的根源,对症下药。”据姚宜斌回忆,经过深入分析,团队发现该现象的罪魁祸首竟是太阳活动高年异常活跃的电离层。这一发现如同找到病症的基因,团队开始从底层大气误差建模入手,直击“算不准”的核心痛点。

面对海量基准站数据“算不动”的困境,传统模式如同单车道挤进千军万马。于是团队首创“降耦分离解算”方法,让多个用户共用一套求解参数,不仅解决了大规模并发解算的瓶颈,更带来了意外之喜——当用户与解算分离,北斗基站的敏感数据与用户的服务数据就可以进行物理隔离,给安全防护提供了有益条件。

一场与时间的“赛跑”:筑起自主防线

如果说技术突破是刀锋,那么国产化替代则是刀刃。8年前,当美国宣布对华加征关税时,团队正在青海调试自主化北斗精密定位服务平台。

“消息传来,我们震惊之余,更多的是万幸。”姚宜斌坦言,当时团队虽在运维服务上深耕多年,但最核心的解算模块却还未启动。面对各地运维单位常年忍受进口软件价格贵、服务差、迭代慢的现实困境,团队一致认为,作为国内测绘学科排名第一的高校,必须啃下这块“最硬的骨头”。

于是,团队攻坚克难,赶在关税战打响前,完成了核心解算模块的开发。从那时起,中国北斗的“大脑”彻底实现了自主可控。项目研制的北斗星地协同精密定位平台与多元化终端,不仅取代了进口设备,更将天上的卫星、地面的“一张网”、后台的解算平台与前端的行业应用融会贯通。

北斗星地协同精密定位平台

北斗星地协同精密定位平台

“我们不仅摆脱了依赖,更让北斗从过去的‘能用’,真正走向了今天的‘好用’。”姚宜斌感慨道。

一场与效能的“变革”:从“技术成果”到“新质生产力”

技术的价值在于应用。“北斗星地协同广域精密定位关键技术及规模化应用”项目成果对行业最大的改变,是让北斗高精度定位从实验室的“技术能力”变成了赋能千行百业的“新质生产力工具”。

团队成员在现场安装测试

团队成员在现场安装测试

在电力巡检领域,过去巡检员靠图纸和经验找杆塔和隐患,费力且易漏检。如今,依托北斗星地协同精密定位,每一基杆塔、每一个隐患点都与精准坐标绑定,无人机自动巡航、数据实时回传。这不仅降低了成本,更消除了漏检和误判的安全风险。

目前,该项目成果已深度服务南水北调等国家重大工程,覆盖电力、水利、铁路等行业。项目相关成果曾先后获教育部科技进步一等奖、湖北省科技进步一等奖。与此同时,该项目的实施,培养了一批高水平科技人才和工程技术骨干,建设了一支在北斗精密定位领域具有重要影响力的创新团队。

“这份荣誉属于长期坚守一线、协同攻关的全体团队,更属于国家北斗事业蓬勃发展的时代机遇。”姚宜斌表示,项目团队将继续深化北斗精密定位理论与平台建设,推动成果在电力、水利、交通、应急等更多领域更大规模应用,服务数字中国建设,并助力北斗技术更稳、更准、更广地走向全球。

(凤凰网湖北:王娟 通讯员:张良)