2017年6月13日,由泰伯網(wǎng)主辦、主題為“空間大數(shù)據(jù)的崛起”的WGDC2017,在北京國(guó)家會(huì)議中心盛大開幕。大會(huì)由空間信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺(tái)泰伯主辦,秉承不斷引領(lǐng)和促進(jìn)空間信息技術(shù)創(chuàng)新與變革的宗旨,WGDC已走過六個(gè)年頭,如今成為全球最具前瞻性的跨界創(chuàng)新風(fēng)向標(biāo)。
14日上午,北斗+大數(shù)據(jù)峰會(huì)開幕。峰會(huì)上,北京招通致晟科技有限公司研發(fā)部總經(jīng)理郭瑩“基于民航北斗高精度定位的應(yīng)用,如何把北斗高精度的定位,為民航場(chǎng)站更好提供應(yīng)用服務(wù)”為主題進(jìn)行了精彩演講。以下為演講實(shí)錄。
郭瑩:各位領(lǐng)導(dǎo)大家好!我今天給大家報(bào)告的主題是“基于民航北斗高精度定位的應(yīng)用,如何把北斗高精度的定位,為民航場(chǎng)站更好提供應(yīng)用服務(wù)。”
首先我給大家介紹一下,為什么會(huì)把高精度北斗定位應(yīng)用到民航管理當(dāng)中?這幾年民航生產(chǎn)管理的要求標(biāo)準(zhǔn)會(huì)越來越高,包括生產(chǎn)管理的精細(xì)化,包括一些安全的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)越來越高。近期大家也知道像上海虹橋各式樣的機(jī)場(chǎng)出現(xiàn)各種各樣不算大也不算小的事故,對(duì)于現(xiàn)在人、車、飛機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)管,包括運(yùn)行感知非常重要,所以提出了高精度的定位利用到現(xiàn)在的監(jiān)控、管理和調(diào)度當(dāng)中。
就現(xiàn)在民用級(jí)的衛(wèi)星定位來說,現(xiàn)在大部分的基本定位誤差是在5-15米級(jí)。對(duì)于機(jī)場(chǎng)來說,一條跑道的寬度基本是這個(gè)數(shù)量級(jí),如果定位精度是此數(shù)量級(jí)別,有可能車會(huì)跑到機(jī)坪上去,引發(fā)運(yùn)行事故。
另外,基于衛(wèi)星的定位,建筑物下面會(huì)存在一些信號(hào)的遮擋,無法連續(xù)定位。這種場(chǎng)景在機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)環(huán)境上非常常見,比如說廊橋底下、航站樓周邊、隧道、橋梁下,車輛經(jīng)過時(shí)定位是不精準(zhǔn)的。
所以民航機(jī)場(chǎng)應(yīng)用北斗,可以實(shí)現(xiàn)亞米級(jí)乃至厘米級(jí)定位精度,增強(qiáng)的冷啟動(dòng)、暖啟動(dòng)、熱啟動(dòng)初始定位時(shí)間;高靈敏度/高精度自適應(yīng);無定位信號(hào)區(qū)域的各種補(bǔ)償及輔助措施。除了需要有高精度的位置定位數(shù)據(jù)以外,還需要高精度定位的地圖,因?yàn)榈貓D也非常重要,所以我們?cè)诿窈疆?dāng)中引用了高分影像和高精度二維/三維的地圖,所有的手段為我們機(jī)場(chǎng)調(diào)度提供了更好的服務(wù)。
下面給大家介紹一下整體系統(tǒng)的簡(jiǎn)單功能介紹。
對(duì)于機(jī)場(chǎng)來說最主要的數(shù)據(jù)信息包括功能就是航班的信息,在座的各位可能大家天天往返機(jī)場(chǎng),航班的信息、航班的到港信息、離港信息、航班的調(diào)度信息是作為所有站坪調(diào)度的最基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源,航班信息驅(qū)動(dòng)著站坪調(diào)度的所有事件,站坪調(diào)度通過接到航班所有事件后去調(diào)度人和車,去實(shí)現(xiàn)所有運(yùn)營(yíng)作業(yè)。同時(shí)對(duì)所有站坪上的車輛和人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管。為了實(shí)現(xiàn)高精度的定位,我們建設(shè)了基礎(chǔ)設(shè)施,包括北斗高精度定位設(shè)備和無線專網(wǎng)。北斗高精度定位在機(jī)場(chǎng)自建的一套地基基準(zhǔn)站,專網(wǎng)提供了基本的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)鏈路。
為了實(shí)現(xiàn)以上的功能,設(shè)計(jì)強(qiáng)大的系統(tǒng)架構(gòu)。由于所有的站坪車輛和人的定位數(shù)據(jù)量非常大,所有定位位置信息每秒上報(bào)一次,所以此系統(tǒng)是基于云計(jì)算建設(shè)的系統(tǒng)平臺(tái)功能。平臺(tái)接入多種傳感手段包括:車載終端和手持移動(dòng)終端。將來擴(kuò)展會(huì)把對(duì)于飛機(jī)的定位,或者是對(duì)于其他場(chǎng)站出現(xiàn)移動(dòng)目標(biāo)的定位,都通過各種傳感感知的方式接入。通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞?,把所有定位信息傳入到平臺(tái)。平臺(tái)另外一部分重要的服務(wù)是地圖服務(wù)平臺(tái)。地圖服務(wù)平臺(tái)不只限于位置服務(wù),還包括地圖服務(wù),提供了地圖制作、高分影像、高精度地圖服務(wù)的架構(gòu),同時(shí)還提供接口,任何第三方可以調(diào)用接口使用地圖服務(wù)的平臺(tái)。基于服務(wù)平臺(tái),提供各種應(yīng)用功能,包括安全監(jiān)管、站坪調(diào)度、集群對(duì)講、資源利用和優(yōu)化、維修保障服務(wù)。
站坪調(diào)度邏輯,正如這張圖所示。提供高精度定位,手持終端車載,同時(shí)建立了一套地基增強(qiáng)系統(tǒng)。為所有的車載終端提供厘米級(jí)的位置定位服務(wù),在成都機(jī)場(chǎng)利用的移動(dòng)APN接入方式進(jìn)行定位數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸酒赫{(diào)度系統(tǒng)平臺(tái)。。站坪調(diào)度系統(tǒng)同時(shí)與機(jī)場(chǎng)信息集成系統(tǒng)對(duì)接,提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)。最終在二維/三維建模地圖上,呈現(xiàn)所有人員、車輛的實(shí)時(shí)運(yùn)行軌跡、位置。
接下來給大家介紹成都機(jī)場(chǎng)的二維/三維地圖建模效果。左上角這張圖是二維/三維0.3米的高分影像,比例是1:2000尺度,可以非常清楚看到每一輛飛機(jī),每一個(gè)停車位。
最左下角展示的根據(jù)高分影像圖和《民用機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》制作的矢量圖,規(guī)范規(guī)定了民用機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)的機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)、物理特性、障礙物的限制和移除、目視助航設(shè)施(包括標(biāo)志、標(biāo)志物、助航燈光、標(biāo)記牌、助航燈光的供電系統(tǒng)和監(jiān)視與控制系統(tǒng)等)、標(biāo)示障礙物的目視助航設(shè)施等的要求根據(jù)規(guī)范制作標(biāo)準(zhǔn)矢量圖花費(fèi)不少時(shí)間,期間業(yè)主單位也給了我們很大的幫助。
基于可視化地圖服務(wù),實(shí)現(xiàn)一系列應(yīng)用展現(xiàn)。包括人員、車輛實(shí)時(shí)定位每個(gè)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行軌跡,以及歷史軌跡的展現(xiàn)。同時(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)預(yù)警功能,可以根據(jù)預(yù)置報(bào)警規(guī)則,比如車不能進(jìn)入什么地方,一旦有事件觸發(fā)預(yù)置報(bào)警規(guī)則,就會(huì)進(jìn)行事件的報(bào)警。同時(shí),右上角這張圖是一張放大的實(shí)時(shí)運(yùn)行軌跡,大家可以看到這個(gè)軌跡在道面上的清晰度,基本上完全精準(zhǔn)定位車輛每一個(gè)位置,也真正意義實(shí)現(xiàn)了北斗高精度定位應(yīng)用于民航。。
站坪調(diào)度平臺(tái)接入機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)集成平臺(tái)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。因?yàn)闆]有機(jī)場(chǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),工作人員不知道干什么?也不知道去什么地方?融入了機(jī)場(chǎng)集成信息后,信息主要包括航班信息的推送,機(jī)場(chǎng)態(tài)勢(shì)等。這樣工作人員要完成什么樣的任務(wù)?
這個(gè)部分是基于手機(jī)APP做的應(yīng)用,因?yàn)橐痪€人員都是拿的手持終端,不像辦公室人員有一塊很高大上的PC,在手持終端上完全展現(xiàn)了航班的態(tài)勢(shì),對(duì)于一線工作人員集成調(diào)度功能非常有用。
基于以上的系統(tǒng)功能介紹,接下來介紹基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)?;A(chǔ)設(shè)施最主要是怎么實(shí)現(xiàn)北斗高精度的定位?我們建設(shè)這一套的地基增強(qiáng)系統(tǒng),通過建設(shè)的參考站給設(shè)備提供高精度的定位,并把定位位置傳回到平臺(tái)當(dāng)中。右上角這張圖基準(zhǔn)站的設(shè)備,這是天線。
再有我們提供了一系列相應(yīng)的產(chǎn)品,這些產(chǎn)品包括幾類:
一、測(cè)繪,包括簡(jiǎn)單測(cè)繪設(shè)備和手持采集設(shè)備。這些設(shè)備在成都機(jī)場(chǎng)干什么用的呢?在做高精度二維/三維建模時(shí)需要用測(cè)試設(shè)備做校準(zhǔn)點(diǎn)采集。我們通過手持采集一些標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn),比如說標(biāo)準(zhǔn)位置樓和標(biāo)準(zhǔn)位置的桿,通過采集高精度位置信息作為地圖標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)點(diǎn),這樣才能保證地圖的精準(zhǔn)性。
這是兩個(gè)車載,車載主要是安裝在車輛上,基本上能做到厘米級(jí)的定位。這是一部為用戶提供的平板,另外是兩款不同的手持終端,這些平板和手持終端都是專業(yè)終端,IP67防護(hù),操作系統(tǒng)是安卓系統(tǒng)。
除了以上提供的所有技術(shù)手段以外,其實(shí)安裝和實(shí)施是非常重要的。怎么樣把我們的設(shè)備固定在車上?電源怎么接?天線怎么接?包括所有固定在哪,是不是有遮擋,信號(hào)是不是好?在所有工程和施工方面非常重要。我們做這個(gè)行業(yè)可能經(jīng)驗(yàn)不是特別多,當(dāng)時(shí)在成都機(jī)場(chǎng)業(yè)主給我們提供了很大幫助,幫我們找了不同車輛改裝的人員,給我們提供了很多寶貴的意見,才能保證所有設(shè)備的安裝沒有問題,保證所有的設(shè)備定位、數(shù)據(jù)上傳沒有問題,最終做到所有的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。
接下來跟大家介紹一下我們的一些展望。
針對(duì)現(xiàn)在視頻應(yīng)用非常廣泛,主要包括視頻跟蹤、視頻定位,將來可能還會(huì)做到視頻高精度的定位。所以,我們?cè)跈C(jī)場(chǎng)也想做一些二維三維的地圖與全景視頻的融合。其方式可以把北斗高精度定位欠入攝像裝備,提供非常高精準(zhǔn)的定位位置信息。對(duì)于每一個(gè)攝像設(shè)備來說,這樣由于攝像設(shè)備的位置精準(zhǔn)性,通過視頻分析出來的物體位置,將來也許會(huì)做到精準(zhǔn)定位。
我們?nèi)诤狭丝臻g信息和視頻信息,對(duì)整個(gè)跑道做飛機(jī)起降監(jiān)控。
我們做了個(gè)全景漫游的小Demo,它融合了空間位置的視頻地圖以及全景的展現(xiàn)??梢詫?shí)現(xiàn)漫游的視角,在機(jī)場(chǎng)任何的位置都可以監(jiān)控物體移動(dòng)軌跡。
最后一頁給大家介紹的是,多種高精度定位方式的融合。比如說飛機(jī),或者其它想監(jiān)控的物體,但這些物體并沒有主動(dòng)上報(bào)位置信息的定位設(shè)備那我們?cè)趺崔k?可以通過智能視頻分析的方式,或者可以采用場(chǎng)站雷達(dá)和多點(diǎn)定位的方式進(jìn)行物體監(jiān)管。同時(shí),還可引入超寬帶的定位設(shè)備,對(duì)行李區(qū)域,對(duì)人、行李、物品做精準(zhǔn)的定位。在航站樓還可基于視頻做室內(nèi)的監(jiān)空,最終實(shí)現(xiàn)航站樓室內(nèi)室外無死角的實(shí)時(shí)運(yùn)行態(tài)勢(shì)監(jiān)控效果。
感謝大家在這里聽我匯報(bào)。
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