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全运盛会 北斗同行

2021-09-10 09:55:00    来源: 中国自然资源报    作者:李星 李春晓

盛世全运  北斗同行(324484)-20210910095551

近期,第十四届全国运动会(简称全运会)、全国第十一届残疾人运动会暨第八届特殊奥林匹克运动会火炬传递仪式正在进行。8月16日上午,当火炬传递在西安永宁门开始的时候,众人目光聚焦在火炬的同时,也对佩戴着北斗定位卡片的火炬手和护跑手充满了好奇。护跑手是来自自然资源部大地测量数据处理中心北斗导航定位中心的科技团队,他们承担着火炬传递北斗三号全球卫星导航系统精准定位及直播展示工作。

以精准定位服务全运会

3月初,自然资源部大地测量数据处理中心联合第十四届全运会西安市执委会,希望尝试以我国北斗卫星导航系统为基础,利用陕西地面北斗基准站系统提供的精准差分信号,研发“十四运会火炬传递北斗定位服务系统”,实现在火炬传递当天,获取火炬传递时的精准定位,并通过在线地图向公众展示。

该项任务由自然资源部大地测量数据处理中心北斗导航定位中心承担。这是一支2017年初成立,人员平均年龄只有32岁的年轻团队。他们曾经用一年半时间,建成了首个整网支持全星座、全频点、全北斗的高精度定位服务系统,填补了全国北斗高精度定位服务“一张网”在陕西区域的空白。但承担这次任务,团队还是感觉遇到了极大挑战。因为,将北斗应用于重大赛事活动在陕西省是首次,在全国也鲜有涉及。

挑战一是北斗定位芯片放在哪里?植入火炬,最为简单和直接,振动小、运行稳定,卫星接收不易受遮挡,工作量最小。但火炬已设计成型并试生产。团队成员反复研究,一遍遍与第十四届全运会西安市执委会沟通协调,最终决定将接收北斗信号的芯片制作成卡片,佩戴给火炬手和护跑手。

挑战二是定位设备如何选择?选择佩戴的方式,那么定位设备不仅要满足数据稳定、功耗较小、采样频率高、轻巧易携带等要求,还要考虑高楼树木遮挡干扰、多路径效应等不利因素。自任务启动后,团队成员比对了10多款设备,经过了大小30余次试验、最终选定一款各方面性能符合要求的定位芯片。

设备选定后,团队正式开始系统研发工作。经过3个多月的程序开发、调试测试,团队最终完成了软件研制和基础平台搭建,实现了定位平台与GIS(地理信息)、互联网、移动应用、云服务、大数据等技术的融合,通过系统直观展示火炬定位、传递全过程和人文地理信息。

系统搭载完毕。新的挑战来了——火炬手的信息如何收集、如何将定位毫厘不差地呈现在地图上、如何确保火炬手交接时定位画面及时切换?西安首站火炬传递从永宁门出发到丹凤门结束,总长度5.3公里, 涉及100个火炬手99个交接点,不仅信息转换频繁,且精准度要求极高。为全面测试系统性能,白天,团队成员或骑电瓶车,或骑自行车,有时干脆跑步,远近快慢一一测试;晚上,一遍遍地查看数据接收、点位切换、匹配精度,再反复完善方案、修改程序。这个过程持续了近3个月,最终交接点位准确地匹配到地图上,从技术层面保障了本次火炬传递的精准性。

“1+1+1”确保万无一失

这次技术支撑服务意义重大,容不得半点闪失。团队从一开始就确定基调,所有技术支持都要实现1套首选方案+1套备选方案+1套应急方案的设计思路。于是,设备配置、现场勘测、技术支持、系统研发都必须实现“1+1+1”。

在技术开发的过程中,前后3次陷入短暂技术停滞。好在团队在负责人黄功文带领下,一个环节一个环节找问题,不断挑战、不断突破。

就在火炬传递前一晚23点30分,仍在一遍遍测试的团队成员突然接到通知:因特殊情况,个别火炬手临时又发生了调整!团队成员连夜分工、修改程序、调试部署,一直忙到次日凌晨3点。第二天早上6点,测试人员就到达现场进行最终实地检测。7点40分,距离火炬传递仅剩50分钟的时候,系统更新顺利完成。来不及松口气,团队成员根据早前分工在专门点位就位,随着第一棒火炬的点燃,现场定位保障服务技术人员全程随火炬手跟跑。工作群里每个人及时汇报着展示平台的状态。“第一个点,准确;第二个,准确;第三个,准确……”后台同时监测3个直播画面、系统运行状态的技术人员不断汇报好消息。随着最后一棒火炬手点燃圣火盆,他们悬着的心终于变成了激动,忍不住喝彩。

以科技展示陕西魅力

8月16日,在陕西卫视多个频道的火炬传递现场并机直播中,可以看到不时切入的双视窗同步展示画面,观众可以通过电视看到每一棒火炬传递的现场实景,也可以通过扫描二维码进入系统平台查看火炬手的位置、火炬传递到了哪里,传递路线以及火炬手和沿线景点的介绍。

经统计,在西安市区火炬传递期间,该系统实现了第十四届全运会优于3厘米的精确定位,单一时刻实时观看人数达数千人,总访问量超3.8万人次,微博关注和阅读量达到了263.7万。

回想整个过程,团队成员激动不已。负责全程跟跑火炬传递、实时监控系统运行情况的王海涛,活动结束后才发现全身上下跟从水里捞出来一样。团队成员王维、惠哲、李阳更是多面手,既负责平台开发,又承担现场测试。赵红、李春晓、杨梦佳巾帼不让须眉,数据分析、程序开发、后勤保障样样不落下。

这次火炬传递精准定位服务保障和直播的完美呈现,在团队每个人心中种下北斗高精度定位研究与推广的科技火种。未来,继续拓宽北斗应用服务领域,开发北斗支撑保障能力,继续为陕西、全国各行各业做好服务,成为摆在科研团队的目标使命。

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