交通设施数字化转型升级之隧道北斗卫星导航定位系统介绍

随着我国十五五规划的开局及北斗卫星系统的发展，卫星导航系统已经成为重要的、不可或缺的空间基础设施，其应用已经渗透到几乎所有领域，成为国防能力的倍增器，经济发展的助推器，在保障国家安全与促进经济发展中发挥着不可替代的作用。

而卫星导航系统固有的局限性使卫星导航服务存在着明确的能力不足与缺口，使卫星导航用户不能在任何时间、任何地点、任何环境下使用卫星导航服务，使依赖卫星导航服务的国家基础设施的安全、高效、稳定运行面临严重威胁。如在室内、地下、隧道、水下、高山或城市峡谷等环境，微弱的卫星信号不足以穿透各种物理遮蔽物，导航终端用户无法使用卫星导航服务，成为“空白区域”。在交通领域中，交通产业快速发展带来的安全问题日益凸显，紧急救援、应急指挥等空间信息服务需求迫切。隧道类环境既不能实时导航、也不能监控定位，还属于救援盲区，容易造成救援延迟，错失救援的最佳时机，造成更大的经济损失。另外，其余需通行用户因无法提前预知隧道内通行是否通畅而不能提前做出避开隧道绕行的合理线路，造成盲目堵塞隧道交通甚至发生二次事故等问题。

系统概述：

对于公路隧道（市政公路和高速公路），我司针对性推出了隧道北斗卫星实时定位系统，该系统预留有5G接入端口，可实现5G+北斗融合方案，系统同时满足实时定位和授时功能，让所有的卫星导航终端（手机、安全帽、工作牌、车载终端等）实现在隧道内的定位导航，并能无缝衔接室外卫星导航系统，实现隧道内外─体化高精度定位导航。

该系统方案由接收天线、时钟同步主机、星历管理主机、传输链路、卫星主控单元、卫星发射单元等组成。所服务对象主要面向装有车载终端的重点车辆（两客一危）、智能手机用户等，在导航接收机终端不做任何更改的前提下实现隧道车辆/人员的精准定位，完善隧道安全监管与应急救援保障体系。

系统原理图

系统功能：

北斗卫星实时定位系统模拟真实导航卫星信号，让所有的卫星导航终端实现在导航卫星信号盲区（室内、室外、隧道、地下空间）的定位导航，在同源信号下实现无缝衔接室内外导航系统，实现室内外一体化高精度定位导航。

定位精度：

静态定位精度：≤5米；

动态定位精度：≤10米，隧道内限定速度小于60公里/小时；

动态定位精度：≤12米，隧道内限定速度小于100公里/小时；

系统还能进一步实现定位导航授时、轨迹追踪、电子围栏、区域报警及大数据分析等多种应用。支持基于定位导航平台的二次开发服务，满足多类型系统集成商的定位导航等业务开发需求。

授时精度：优于20ns；