广东省北斗卫星导航定位基准服务解决方案
一、案例简介
本案例围绕北斗三号卫星导航系统，从实际业务出发，开展广东省北斗卫星导航定位基准服务平台建设。建立“一网接入、融合服务”的高效社会化服务保障体系，实现现代测绘基准服务向统一化、精细化、社会化的“三个转变”和便捷性、可靠性、高精度、安全性的“四个提升”，为广东省北斗卫星导航定位产业化和社会化服务提供基础支撑。案例针对存在的技术难点，如网络 RTK服务通过专网播发，服务仅面向行业用户，不利于在非测绘行业及大众应用领域推广;缺少自主可控且全面支持北斗三号的国产化服务系统:网络 RTK 和数据后处理业务主要采用手工办理的方式，无法满足“互联网+”环境下的业务需求,针对性研制了自主可控，且全面支持北斗三号的国产定位基准服务系统，满足了广东省内大规模基准站网实时数据处理，以及海量用户的高精度位置服务等应用需求，在多个领域开展了示范应用。
二、技术方案
本案例主要技术路线包括开展关键技术研究、建设基准服务系统、开展示范应用和支撑拓展服务应用
1)北斗卫星导航定位基准服务国产化平台研制:研究了基准站处多路径误差半天球格网点建模方法，提升了北斗/GNSS 信号观测质量;研究了网络RTK主站可信误差改正数整体平差生成方法，改善了基准站网基线处理的解算效果;研究了基于区域误差参数(FKP)内插精度的格网改正数生成与质量控制方法。保障了格网改正数的精度和可靠性:研究了基于云平台的 RTK 技术，实现了低成本接收机的实时高精摩定位;研究了基于自主知识产权卫星导航数据综合处理软件(PANDA)的自动化数据后处理技术，实现GDCORS 框架基准的动态监测与维持;深度融入 5G 网络技术，实现了基准站高效、快捷组网，并大幅降低了网络通信成本，提高了GDCORS 网络系统的容错性和可靠性。
2)基于虚拟基准站重构组网的社会化基准服务技术:研究了北斗/GNSS 虚拟基准站网络 RTK 服务系统技术，利用虚拟基准站代替物理基准站提供观测数据，结合中国测绘科学研究院基准站网安全保密方案，搭建超融合服务平台，并采用单向光闸的方式，实现了互联网环境数据播发。
3)广东省陆海统一的基准服务播发技术:研究并实现了广东省陆海统一的基准服务播发方法，提出了三维格网实时改正技术，采用商业加密手段对模型文件进行加密存储解决了服务软件的安全使用问题,采用加密播发服务方案避免了用户套取模型数据的潜在风险，最终实现了高程基准和深度基准的统一融合，并通过与北斗三号网络 RTK、基于PANDA 的自动化数据后处理等精密定位技术相结合，形成了广东省陆海统一的空间定位基准服务。
4)移动操作系统的通用型设备高精度定位技术:研究了适用于国产主流智能手机、平板设备的通用型高精度定位解决方案，对智能手机、平板采集到的北斗观测数据进行了质量评定，基于 GDCORS 针对性开发北斗高精度移动端差分定位算法，并根据分米级和厘米级的定位精度需求，研发了配套的国产北斗定位模块，在满足便携性要求的同时提供更高精度的定位服务。
5)示范应用建设:基于本项目研究成果建设公务车辆精细化管理与应用平台、无人机 INS+GNSS 数据处理平台、智慧码头位置管理平台三大应用示范系统。
三、创新亮点
1)针对广东省卫星导航定位基准服务长期依赖于 GPS 及国外相关软硬件设备的问题，建立了北斗三号系统为主的广东省北斗卫星导航定位基准站网和服务平台，并深度融入了5G 网络、云平台等新基建技术，全面实现了自主可控、全国产化软硬件技术的广东省北斗卫星导航定位基准服务。
2)针对广东省北斗卫星导航定位基准在社会化、大众化服务时存在的数据安全以及海量并发用户问题，提出了基于虚拟基准站重构组网的互联网实时播发技术以及基于 DEM 的自适应格网生成方法。结合中国测绘科学研究院基准站网安全保密方案，搭建超融合服务平台，并通过采用单向光闸的互联网数据传输方式以及基于 DEM 的自适应网格生成方法，解决了移动专网存在网络盲区、物理基准站数据保密管理海量并发用户等痛点问题，用户可安全可靠高效的在互联网端获取虚拟基准站数据流，为基准服务的社会化推广奠定了基础。
3)针对广东省陆地和海洋空间定位基准服务统一问题，基于广东省似大地水准面模型和海洋深度基准模型,研究并实现了广东省陆海统一的基准服务播发方法,采用商业加密手段对模型文件进行加密存储解决了服务软件的安全使用问题，最终实现了高程基准和深度基准的统一融合，并通过与北斗三号网络RTK、基于 PANDA 的自动化数据后处理等精密定位技术相结合，形成了广东省陆海统一的空间定位基准服务。
4)针对传统 RTK专业设备无法满足人们对于低成本、轻量化、便携性的要求，而手机和平板设备虽便于携带，但定位精度较低的问题，研究了适用于国产自主移动操作系统、单频和多频国产北斗定位模块的通用型设备高精度定位技术，研制了多源北斗观测数据的实时差分定位 APP，以广东省北斗卫星导航定位基准服务为基础，有效拓展了国产移动通用型设备在实时米级、分米级、厘米级定位精度需求中的应用场景。
