基于北斗的农事感知和数字化服务的解决方案

     一、背景

        我国民用高空气象探测长期依赖传统探空系统，存在定位测风精度不足、数据传输效率低、智能处理能力弱等问题，特别是在导航芯片领域面临自动化跟踪程度低、集约化技术落后等"卡脖子"难题。大有时空公司依托"北斗+时空智能"技术体系，成功研制出对标国际先进水平的新型北斗气象探空仪，突破了气象探空核心芯片国产化瓶颈。

     二、方案和成效

        一是成功研制首款气象专用北斗导航SoC芯片。该芯片集成北斗卫星定位、多传感器数据采集、智能计算、质量控制及数据传输功能于一体，建立支持100余项标准指令集调用及二次开发的气象要素计算体系，实现芯片级温湿压及风矢量等要素的拟合计算与功能全覆盖，芯片集成度、灵敏度、定位速度及功耗控制均优于国际同类产品。

        二是突破高空探测关键技术瓶颈。探空仪融合北斗双频定位与多传感器数据采集技术，在有限资源下实现双频联合定位及组合校准算法，温度动态测量误差显著降低，湿度测量精度大幅提升，气压性能达到世界气象组织（WMO）观测仪器理想指标。产品通过极端环境测试，具备全量程快速响应能力。

        三是构建天地一体化数据服务体系。依托北斗短报文通信技术建立可靠的数据传输链路，确保高空探测数据实时回传；集成智能数据质控算法，实现异常数据自动识别与修正。该系统已适配国家级探空业务网络，与卫星工程、海洋工程、山洪监测等项目实现无缝对接，支撑全国气象探空站网集约化升级。

     三、创新点

        一是实现核心技术自主创新。突破国外导航芯片技术垄断，首次实现卫星定位、数据采集、计算、质控、传输功能的芯片级集成，建立"北斗定位+多传感器融合+智能算法"的技术架构，测风精度和高度测量准确性较传统系统提升一个数量级。

        二是提升气象预报服务能力。构建的高精度气象观测数据集显著增强对天气尺度及中小尺度天气系统的捕获能力，同化北斗探空数据后，气象预报系统对强降水的预报评分显著提升，对强对流天气、台风路径强度等的监测预报能力明显增强。

        三是创新气象服务模式。融合北斗授时与定位技术，建立高空气象数据的精准时空标签体系，通过时空智能算法对探空数据进行动态解算，为气候监测、气候变化分析提供多维度时空序列数据，推动气象数据从"观测记录"向"时空决策支持"升级，构建"北斗探空+时空大数据"新型服务模式。