上海：北斗導(dǎo)航助力浦東3600輛公交到站準(zhǔn)點(diǎn)預(yù)報(bào)

       在公交站臺(tái)邊上的太陽能電子站牌上，乘客可以清楚地看到線路上公交車目前?？康恼军c(diǎn)，并且能夠?qū)Φ秸緯r(shí)間進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)報(bào)，誤差時(shí)間小于1分鐘。在浦東，已經(jīng)有3600多輛公交車部署了這樣的智能公交位置服務(wù)系統(tǒng)，覆蓋300多條線路，每天服務(wù)上百萬次群眾出行。通過公交調(diào)度、實(shí)時(shí)客流采集，這套系統(tǒng)能夠降低公交公司10%以上的運(yùn)營成本。如此便民的浦東公交模式，得益于北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)。而將北斗系統(tǒng)成功運(yùn)用到公交上的，是上海交大教授郁文賢團(tuán)隊(duì)。
       在3月22日舉行的上海市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，上海交大教授郁文賢主持領(lǐng)銜、8家產(chǎn)學(xué)研單位合作的“北斗導(dǎo)航與位置服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目，榮獲上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。
       目前，項(xiàng)目共申請(qǐng)中國專利69項(xiàng)，其中已授權(quán)發(fā)明專利27項(xiàng)，并申請(qǐng)國際專利2項(xiàng)。項(xiàng)目成果近3年新增產(chǎn)值16.4億，利稅3億，帶動(dòng)間接產(chǎn)值約100億，支撐了上海導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)近三年以30%的增長率快速發(fā)展。國產(chǎn)北斗高精度板卡的市場占有率超過70%，在“走出去”方面已遠(yuǎn)銷海外約70個(gè)國家和地區(qū)。按規(guī)劃，到2020年，由數(shù)十顆導(dǎo)航衛(wèi)星組成的我國北斗全球系統(tǒng)建成，提供全球服務(wù)。
       衛(wèi)星導(dǎo)航，產(chǎn)業(yè)競爭是關(guān)鍵
       目前，我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已有23顆衛(wèi)星在天，未來2年到3年，我國還將密集發(fā)射10顆以上北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。到2018年前后，“北斗”初步具備提供全球服務(wù)的能力，在軌組網(wǎng)衛(wèi)星達(dá)到35顆。北斗衛(wèi)星已上天，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需落地。郁文賢教授表示：“衛(wèi)星導(dǎo)航的競爭，最終是衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的競爭。”
       郁文賢舉了個(gè)例子：北斗芯片價(jià)格超過100元，系統(tǒng)終端機(jī)4000-5000元，而GPS芯片僅十幾元，終端機(jī)僅1000元。和GPS相比，北斗系統(tǒng)起步晚近20年，國內(nèi)民用市場95%被GPS壟斷。產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)和產(chǎn)品存在差距。然而，北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)要想實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，面臨著一系列“卡脖子”的難題。
       面對(duì)國外技術(shù)封鎖，北斗系統(tǒng)的核心技術(shù)瓶頸是復(fù)雜城市環(huán)境下定位精度無法保證，高集成、小型化終端設(shè)計(jì)有待提高。歸根到底，就是缺乏高精度、高穩(wěn)定的定位算法；低功耗、高靈敏度、高集成度導(dǎo)航芯片/板卡/終端；高精度位置服務(wù)綜合集成應(yīng)用。
       解決全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)應(yīng)用難題
       在國家重大科技專項(xiàng)等支持下，郁文賢團(tuán)隊(duì)“對(duì)癥下藥”，集聚技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢單位，以共性基礎(chǔ)技術(shù)定位算法為核心，以芯片、板卡、地圖基礎(chǔ)導(dǎo)航產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)為重點(diǎn)，以行業(yè)跨界融合集成應(yīng)用為特色，整合創(chuàng)新鏈，系統(tǒng)解決了全產(chǎn)業(yè)鏈中的技術(shù)和應(yīng)用難題。
       城市高樓大廈鱗次櫛比，素有“城市森林”之稱。復(fù)雜環(huán)境存在信號(hào)遮擋、多徑反射等干擾，對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航定位精度提出了挑戰(zhàn)。
       本項(xiàng)目提出的算法，即使沒有直視衛(wèi)星信號(hào)的情況下，也能實(shí)現(xiàn)高精度定位。實(shí)驗(yàn)顯示，在城市等實(shí)際應(yīng)用環(huán)境下定位精度優(yōu)于5厘米，在開闊場景、海上鉆井平臺(tái)等環(huán)境下定位精度優(yōu)于0.8米。和國際頂尖企業(yè)相比，該技術(shù)在開闊環(huán)境下的定位精度和穩(wěn)定性方面旗鼓相當(dāng)，但在城市等存在信號(hào)遮擋的環(huán)境下，本項(xiàng)目技術(shù)定位精度改善超過20%。
       在建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變的室內(nèi)場景實(shí)現(xiàn)低成本、高精度、高可信的定位，是一個(gè)世界性的難題。目前國際上主流的技術(shù)是WiFi/藍(lán)牙算法，不但需要輔助設(shè)備，而且安裝維護(hù)成本高。本項(xiàng)目技術(shù)基于慣性傳感器、地圖和WiFi提出的定位算法，無需額外輔助設(shè)備，且成本低廉。并且室內(nèi)定位精度優(yōu)于1米，有效提升了高精度定位產(chǎn)品的應(yīng)用性能。
       除了算法，郁文賢團(tuán)隊(duì)還研制出面向軍用手持/車載終端的高性能多模衛(wèi)星導(dǎo)航基帶芯片，實(shí)現(xiàn)軍用導(dǎo)航領(lǐng)域核“芯”產(chǎn)品國產(chǎn)化；高精度板卡實(shí)現(xiàn)核心部件國產(chǎn)化，性能位居國際前列。