北斗GPS誰更強(qiáng)?中南大學(xué)與北云科技發(fā)布高精度測試報(bào)告 | 長沙共青團(tuán)

2020 | 08 | 17

by 長沙共青團(tuán)&北云科技

|這是最好的時(shí)代，也是最具挑戰(zhàn)性的時(shí)代——這句話用來形容北斗行業(yè)最貼切不過。一方面，北斗剛剛完成全球組網(wǎng)，國人對北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展信心十足，官方宣布“衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值年均增長20%以上，2020年有望超過4000億元”；另一方面，面對GPS數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)積累，面對國際巨頭的挑戰(zhàn)，國內(nèi)年輕的北斗企業(yè)還在砥礪前行。

“不久前，北斗全球定位系統(tǒng)組網(wǎng)完成并投入運(yùn)營，但測繪行業(yè)中一部分人對北斗信號的精度與穩(wěn)定性還心存疑慮，更愿意相信GPS信號。”中南大學(xué)研究生院副院長、湖南省測繪學(xué)會(huì)理事戴吾蛟教授說，“因此我們聯(lián)合國內(nèi)高精度定位芯片模組制造商——湖南北云科技有限公司，一起對北斗與GPS的信號質(zhì)量、RTK定位精度進(jìn)行了較全面的測試。整個(gè)測試耗時(shí)3周，選取了6個(gè)典型場景，相關(guān)的測試數(shù)據(jù)全部上傳到網(wǎng)絡(luò)可供下載。測試結(jié)果顯示，在長沙地區(qū)，利用北斗信號進(jìn)行高精度定位的效果優(yōu)于GPS。”

湖南北云科技有限公司CEO向?yàn)檎f，“北斗在長沙地區(qū)的高精度定位效果能夠優(yōu)于GPS，一方面是因?yàn)楸倍窊碛懈F(xiàn)代化的三頻導(dǎo)航信號，另一方面是因?yàn)楸倍吩趤喬貐^(qū)可見衛(wèi)星達(dá)到20多顆，為GPS的兩倍。很榮幸北云科技基于自研芯片的北斗高精度定位產(chǎn)品能夠參加比測，用客觀數(shù)據(jù)證明了北斗系統(tǒng)在國內(nèi)的部分性能超過了GPS。”

科學(xué)的對比測試方案

為公平起見，測試設(shè)備采用2臺湖南北云科技有限公司基于自研芯片生產(chǎn)的C1接收機(jī)，以及2臺美國某知名品牌的R9接收機(jī)。不同品牌的接收機(jī)使用各自品牌的基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)，通過功分器連接到同一個(gè)流動(dòng)站天線。

本項(xiàng)測試使用中南大學(xué)研制的GNSS數(shù)據(jù)處理軟件CSUDMS進(jìn)行后處理解算，采用RMS作為后處理解算精度的評價(jià)指標(biāo)；使用由捷克國家大地測量、地形與地圖制圖研究所開發(fā)的Anubis軟件進(jìn)行觀測數(shù)據(jù)QC檢測，采用MP值、DI值、SLPS、O/Slps作為觀測數(shù)據(jù)的評價(jià)指標(biāo)。

入門小知識，各項(xiàng)指標(biāo)含義如下：

(1) MP值 – 偽距多徑值，體現(xiàn)板卡的多路徑效應(yīng)抑制能力；用偽距和載波相位觀測值加權(quán)計(jì)算；MP1＜50、MP2＜75為佳（單位：cm），數(shù)值越小，表示板卡的多路徑效應(yīng)抑制能力越強(qiáng)；

(2) DI – 觀測數(shù)據(jù)完整率；用板卡輸出的有效觀測數(shù)據(jù)的數(shù)量，除以用衛(wèi)星星歷計(jì)算的理論觀測數(shù)據(jù)的數(shù)量；數(shù)值越大，表示板卡輸出的觀測數(shù)據(jù)越完整；

(3) SLPS – 周跳數(shù)；GNSS載波相位測量值，由于衛(wèi)星信號的失鎖而導(dǎo)致的整周計(jì)數(shù)的跳變或中斷的次數(shù)；周跳數(shù)越少，表示信號跟蹤越穩(wěn)定；

(4) O/slps – 每周跳觀測量；用板卡輸出的有效觀測數(shù)據(jù)的數(shù)量，除以檢測到的周跳數(shù)（周跳數(shù)為0時(shí)，除數(shù)取1）；O/Slps＞200為佳，數(shù)值越大，表示信號的周跳數(shù)越少；

(5) RMS – 均方根誤差；真值與每個(gè)測試值的偏差的平方和與測試次數(shù)的比值的平方根，體現(xiàn)測試值與測試均值之間的偏差程度，數(shù)值越小，精度越高。

測試環(huán)境

測試結(jié)果

| 測試結(jié)果表明

（點(diǎn)擊下載測試報(bào)告）

在開闊環(huán)境下，BDS信號和GPS信號性能相當(dāng)。在樹蔭遮擋、水池多徑和各類干擾環(huán)境下，北斗的定位精度都明顯高于GPS，信號質(zhì)量指標(biāo)（抗多徑能力、信號穩(wěn)定跟蹤和周跳探測與修復(fù)的能力）整體優(yōu)于GPS。

北斗廣泛用于駕考駕培行業(yè)

除了測試數(shù)據(jù)外，從市場反饋來看，北斗高精度定位的效果也已經(jīng)超過GPS，國產(chǎn)北斗高精度產(chǎn)品已具有與國外產(chǎn)品一較高下的競爭力，且更具備價(jià)格優(yōu)勢。

在駕考行業(yè)，以北云科技為代表的國產(chǎn)高精度產(chǎn)品已經(jīng)通過市場公平競爭，取代國外競品，實(shí)現(xiàn)了市場領(lǐng)先地位。

▲2018年在譚述森院士等專家領(lǐng)導(dǎo)的見證下，北云科技與駕考駕培行業(yè)龍頭企業(yè)多倫科技簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，全面采用北云科技板卡替代國外進(jìn)口板卡，北云科技在駕考駕培行業(yè)取得市場領(lǐng)先地位。

北斗助力自動(dòng)駕駛

▲CIDI希迪智駕的無人掃地車和自動(dòng)駕駛重卡正在使用北云科技的組合導(dǎo)航產(chǎn)品

知名自動(dòng)駕駛企業(yè)CIDI希迪智駕常務(wù)副總經(jīng)理應(yīng)龍?jiān)u價(jià)稱：“我司致力于打造能落地的智能駕駛商用車及關(guān)聯(lián)技術(shù)產(chǎn)品，而組合導(dǎo)航產(chǎn)品是自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)鏈中的重要一環(huán)，因此我在幾年前就開始布局，與北云科技對接了組合導(dǎo)航項(xiàng)目，見證了他們的快速成長。北云科技的組合導(dǎo)航產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用在我們的無人掃地車、自動(dòng)駕駛重卡等產(chǎn)品中，性能能夠媲美國外十多萬的產(chǎn)品。”

北斗用于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測

戴吾蛟教授說，“我的研究方向之一是利用北斗做變形監(jiān)測應(yīng)用，很多地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測點(diǎn)都比較偏遠(yuǎn)、地勢險(xiǎn)峻，在產(chǎn)品部署完成后，基本不太可能進(jìn)行現(xiàn)場維護(hù)，因此對產(chǎn)品的可靠性要求較高。本次測試采用的北云科技高精度板卡已在多個(gè)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測項(xiàng)目中應(yīng)用，有的項(xiàng)目已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行近一年時(shí)間，板卡的性能與穩(wěn)定性都非常好，能夠媲美國外競品。經(jīng)過這次的比測，用數(shù)據(jù)證明了北斗信號質(zhì)量在長沙地區(qū)優(yōu)于GPS，國產(chǎn)的北斗產(chǎn)品不弱于美國的GPS產(chǎn)品。”