电力北斗星地一体高精度定位的解决方案

     一、背景

        北斗系统具备多种服务功能,国网公司重视电力行业北斗应用,发布政策推动其落地,已建成由 1200 座基准站等构成的系统并投入运行,新疆公司虽建成 128 座基准站,但在偏远地区存在无法获取 RTK 数据、无法开展无人机巡检等问题,为此开展电力北斗星地一体高精度定位系统(PPP-RTK)试点建设,以提升服务覆盖范围与质量 。

     二、方案和成效

        一是采用单向通讯的广域实时精密定位服务模式,通过卫星向用户播发统一且精简的定位增强信息,大幅降低服务端的数据运算与传输压力,该模式特别适合卫星大区域覆盖播发,有效解决高精度定位信息大规模推广应用中的播发难题,完美满足偏远无公网地区的无人机巡检定位需求;

        二是研发兼容多种解算模式的智能定位终端,终端可根据所处环境自动在 RTK、PPP、PPP-RTK 三种模式间切换,精准匹配不同场景下的定位精度要求,同时终端核心芯片与算法均采用自主可控技术,严格符合国网信息安全要求,已通过多项安全认证;

        三是通过在新疆开展试点建设,结合当地地理环境与信号传播特点,优化区域误差改正数据模型,使定位服务覆盖范围扩展至新疆全域,相比原有基准站服务,定位服务的安全性提升 80%,实时性提高 50%,可靠性达 99.9%,有力保障无人机巡检、电力设施监测等业务的顺利开展 。

     三、创新点

        一是提出 CORS 与 PPP 融合的创新应用模式,将 CORS 系统的区域增强信息应用于 PPP 定位模式中,大幅缩短 PPP 定位收敛时间,从原来的 20 分钟以上缩短至 5 分钟以内,同时保持厘米级定位精度,通过补充全球大气误差模型,有效解决 CORS 网覆盖内外区域定位精度不连续的问题;

        二是实现兼容北斗系统的多卫星系统实时精密定轨工程化应用,创新提出北斗、GPS、GLONASS、Galileo 四系统联合定轨方案,结合 GEO 卫星轨道精度优化算法,使轨道确定精度提升 30%,保障系统可独立提供高精度广域增强服务,摆脱对国外定轨数据的依赖;

        三是在定位终端上实现三种解算模式的智能自由切换,终端可根据网络状态、卫星信号强度等实时参数,自动选择最优解算模型,并通过坐标系统差异补偿算法,消除不同模式间的坐标偏差,使定位灵活性与准确性大幅提升 。