星地一体，农机自动驾驶导航下一站

赵新欢 2022年04月26日

　　随着我国城镇化进程的不断加速，农业人口老龄化问题也更加严重，这导致农村劳动力持续减少、劳动力成本大幅提升，对粮食生产安全产生了一定的负面影响。因此，如何在城镇化进程的大背景下提升我国农业劳动力的生产技术知识水平，是实现农业现代化的重要问题。

　　农机自动驾驶导航受热捧

　　通过近几年的摸索，除了不断加大对大马力农机设备的引进以及研发之外，自动驾驶农机应用也成为了解决当下农业发展痛点的主要方向之一。对此，国家层面也不断出台支持政策，鼓励国内农机自动驾驶系统的推广应用。

　　早在2010年，黑龙江农垦总局就将自动驾驶设备列入农机购置补贴系统，2015年国家将北斗终端应用列入国家农机购置补贴目录，以北斗技术为基础的农机自动导航市场迎来较快发展。根据农机购置补贴目录公开数据显示，农机自动驾驶企业数量从2010年的4家增长到了2020年的25家，销量也达到了跨越式的增长。

　　2021年5月，农业农村部印发《关于做好2021年农业生产发展等项目实施工作的通知》，明确提出“加大对高端、复式、智能农机产品补贴力度，推广应用北斗导航智能终端”、“深化北斗系统在农业系统中的推广应用”、“支持安装使用机械作业监测传感器和北斗导航终端的服务主体，集中连片开展农业生产社会化服务”。也正是在2021年，中国农机购置补贴目录内的农机自动驾驶企业数量增长到了35家以上。

　　信号成为自动驾驶系统拦路虎

　　虽然在国家政策的支持下，国内农机自动驾驶系统得以快速发展，但是用户在实际使用农机自动驾驶系统过程中，依然面临诸多难题，其中最为核心的问题便是信号问题。目前，国内不少偏远地区的网络信号覆盖依然不够完善，尤其是在山区、戈壁滩，通信信号非常弱，这就导致非常依赖通信网络的农机自动驾驶系统经常掉线，无法正常使用。

　　农机自动驾驶系统之所以依赖通信网络，主要原因便是国内大多数的农机自动驾驶导航系统采用的均是RTK技术。地面站通过通信网络向终端设备提供差分修正信号，可达到提高卫星导航精度的目的，主要服务于地面应用，涵盖测绘勘探、监测控制、驾考驾培、精准农业、航空航海等专业领域，及交通导航、旅游、应急救援等大众领域。优化后的定位精度可以从毫米级至亚米级不等。

　　不过，传统的RTK技术精度虽然很高，但覆盖范围仍有一定限制。定位目标必须处在通信信号覆盖的范围之内，但在通信信号难以覆盖的高空、海上、沙漠和山区，则形成了大范围的定位盲区。

　　星地一体技术完美解决信号难题

　　星基增强系统的出现，让我们可以在戈壁滩、山区等难以建立地面基站或者通信信号不足的地方，继续获得高精度定位服务。

　　2021年5月27日，第十二届中国卫星导航年会期间，千寻位置宣布“星地一体”厘米级时空服务全面覆盖亚太地区，为包括中国、日本、韩国、东亚、东南亚地区在内的用户提供更快速、更精准、更可靠、实时无缝的厘米级高精度位置服务。传统星基服务在应用过程中，最明显的用户痛点在于长达15至20分钟的初始定位时间。相比之下，千寻位置基于PPP-RTK(精密单点定位-实时动态定位)技术的星基服务，初始定位时间最快可以缩短到50秒以内。

　　所谓“星地一体”，即指“星基增强”+“地基增强”的两种方式结合，可以完美解决农机自动驾驶系统信号的难题。

　　千寻位置星基增强服务能够与传统星基服务形成明显的区别，主要是依托于自主知识产权的星地一体融合能力。千寻位置星地一体融合能力包括云服务核心算法、数据播发链路、终端算法，攻克了海量数据接入和存储、大规模分布式计算、高并发实时处理等技术难点，在高精度卫星轨道精化算法、大区域大气精准建模关键技术、星地一体服务深度融合算法等方面国际领先，并具备全链路、系统级的复杂场景仿真能力。