PDF《科技进步奖推荐公示材料》

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6 2019 年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术) 科技进步奖推荐公示材料 项目名称 卫星导航系统星地增强与定位优化关键技术及其应用 推荐单位 湘潭大学 项目简介 本项目围绕卫星导航系统星地增强和定位优化等关键技术开展研究,形成了星地导航增 强和北斗定位优化两大具有独到之处的创新性成果,这些成果应用于我国卫星导航系统 重大工程建设、北斗 PVT 服务性能评估和产学研合作企业的拳头产品,取得的性能指标 达到国际先进水平.

主要成果包括

10 项授权发明专利,5 项验收评审意见和

3 项应用 证明.下面简要介绍两大主要创新: 第

一、在国际国内首次提出了一种与美国 WAAS 具有显著不同的星基广域增强原理,通 过理论、试验和重大工程建设证明其创新性、科学性和先进性. 2007-2012 年5年期间,围绕星钟、轨道、电离层和卫星完好性等星基广域增强需要解 决的四大关键问题,开展理论研究和试验验证,形成了由一套相对完整的星基增强理论 体系,通过试验验证了该原理对 ZFS、GPS 和BDS 均具有通用性.成果对应《一种基于 虚拟基准层的广域差分方法》等5项主要授权发明专利,其中星钟和轨道误差相对分离 方法、三角分区电离层改正方法和基于互差的卫星完好性监测方法是重要的创新内容. 2013-2018 年期间,承担 ZFS 差分增强平台研制和软件开发工作,将理论成果成功应用 于ZFS 建设,建立了由差分站、平台和软件组成的 ZFS 差分增强系统,通过验收,总体 技术指标优于预期目标.本创新成果不仅丰富了国际星基增强理论,解决了制约 ZFS 广 域高精度定位和广域高精度授时的重大瓶颈问题,而且对促进我国北斗星基广域增强定 位、广域高精度授时和三角分区电离层修正具有重要参考价值. 第

二、在国际国内首次提出了一种互差中值理论,并由此衍生出多种定位优化方法. 通过北斗 PVT 服务性能测试评估和产业化应用,取得良好经济效益和社会效益. 针对卫星退化、卫星故障、导航信号畸变、卫星注入参数错误等因素严重 PVT 服务性能 的关键问题,提出互差中值的内差理论,并形成了一套基于互差中值的反常卫星排查方 法,该成果应用于 2012-2018 年期间承担的北斗卫星 PVT 服务性能测试评估工作,为北 斗卫星服务性能提升发挥了积极贡献. 为了推动北斗产业化应用和提升北斗产品国际竞争力,我们致力于将我国北斗 PVT 服务 性能发挥到极致水平的定位优化研究.基于互差中值理论,提出了互差中值加权定位原 理,并应用于北斗伪距单点定位,地基网络 RTK 技术和 PPP 等定位的进一步优化,使对 应的定位达到国际先进水平:1)使北斗二号伪距单点定位从 5-10 米提升到 1-3 米;

2)使地基网络 RTK 的实时精密定位精度从几个厘米提升到优于

1 厘米.通过产学研合

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6 作将算法嵌入到几个国内知名的导航企业的定位产品中.为落实 北斗天上好用、地面 用好 做出了积极贡献. 主要知识产权证明目录 序号知识 产权 类别 知识产权具体 名称 国家 (地区授权号 授权日 期 权利人 发明人 是否 授权

1 发明专利 一种基于虚拟 基准层的广域 差分方法 中国 ZL200910 022300.9 2011.09 .21 中国科学 院国家授 时中心 蔡成林、李孝辉、吴 海涛、张慧君、王玉 兰是2发明专利 一种基于广域 差分增强的卫 星授时方法 中国 ZL200910 022301.3 2012.10 .24 中国科学 院国家授 时中心 蔡成林、李孝辉、吴 海涛、王文利、常兴 旺是3发明专利 一种卫星导航 系统中的溯源 模型参数产生 方法 中国 ZL201510 526781.2 2018.01 .05 中国科学 院国家授 时中心 许龙霞、李孝辉、李 丹丹、任烨、薛艳荣 是4发明专利 一种广域电离 层误差改正新 方法 中国 ZL201210 476764.9 2014.04 .09 桂林电子 科技大学 蔡成林、席超、李思 敏、韦照川、李天松、王利杰、李志斌 是5发明专利 定位机械臂上 位置点的定位 系统及工程机 械装备 中国 ZL201210 258083.5 2015.06 .24 湘潭大学 姚志强、曹璐云、张 钰雯、盛梦刚 是6发明专利 一种基于测距 误差模型修正 的无线定位方 法 中国 ZL201410 362608.9 2017.09 .15 湘潭大学 姚志强、谭姣、盛梦 刚、简博宇、曹璐云、 是7发明专利 一种高精度GNSS 伪距单点 定位的互差中 值加权方法 中国 ZL201410 676387.2 2017.12 .12 桂林电子 科技大学 蔡成林、李春华、徐 李冰、王金辉、韦照 川、李天松、李刚 是8发明专利 一种星钟和星 历分离的矢量 差分解算方法 中国 ZL200810 232620.2 2011.09 .21 中国科学 院国家授 时中心 李孝辉、蔡成林、吴 海涛、刘阳、刘娅 是9发明专利 泵车间臂架姿 态防碰撞检测 方法及系统 中国 ZL201410 379209.3 2017.01 .11 湘潭大学 姚志强、康琴、盛梦 刚、张钰雯 是10发明专利 一种基于互差 的卫星完好性 监测方法及系 统 中国 ZL201410 132939.3 2016.06 .01 桂林电子 科技大学 蔡成林、邓克群、李 思敏、邓仕超、韦照 川、李志斌 是 主要完 成人情 (格式:姓名、排名、行政职务、技术职务、工作单位、完成单位、对本项目贡献)