上海：北斗导航助力浦东3600辆公交到站准点预报

       在公交站台边上的太阳能电子站牌上，乘客可以清楚地看到线路上公交车目前停靠的站点，并且能够对到站时间进行精准预报，误差时间小于1分钟。在浦东，已经有3600多辆公交车部署了这样的智能公交位置服务系统，覆盖300多条线路，每天服务上百万次群众出行。通过公交调度、实时客流采集，这套系统能够降低公交公司10%以上的运营成本。如此便民的浦东公交模式，得益于北斗卫星定位系统。而将北斗系统成功运用到公交上的，是上海交大教授郁文贤团队。
       在3月22日举行的上海市科学技术奖励大会上，上海交大教授郁文贤主持领衔、8家产学研单位合作的“北斗导航与位置服务关键技术及其产业化”项目，荣获上海市科技进步奖特等奖。
       目前，项目共申请中国专利69项，其中已授权发明专利27项，并申请国际专利2项。项目成果近3年新增产值16.4亿，利税3亿，带动间接产值约100亿，支撑了上海导航产业近三年以30%的增长率快速发展。国产北斗高精度板卡的市场占有率超过70%，在“走出去”方面已远销海外约70个国家和地区。按规划，到2020年，由数十颗导航卫星组成的我国北斗全球系统建成，提供全球服务。
       卫星导航，产业竞争是关键
       目前，我国北斗卫星导航系统已有23颗卫星在天，未来2年到3年，我国还将密集发射10颗以上北斗导航卫星。到2018年前后，“北斗”初步具备提供全球服务的能力，在轨组网卫星达到35颗。北斗卫星已上天，产业应用需落地。郁文贤教授表示：“卫星导航的竞争，最终是卫星导航产业的竞争。”
       郁文贤举了个例子：北斗芯片价格超过100元，系统终端机4000-5000元，而GPS芯片仅十几元，终端机仅1000元。和GPS相比，北斗系统起步晚近20年，国内民用市场95%被GPS垄断。产业核心技术和产品存在差距。然而，北斗导航定位系统要想实现应用，面临着一系列“卡脖子”的难题。
       面对国外技术封锁，北斗系统的核心技术瓶颈是复杂城市环境下定位精度无法保证，高集成、小型化终端设计有待提高。归根到底，就是缺乏高精度、高稳定的定位算法；低功耗、高灵敏度、高集成度导航芯片/板卡/终端；高精度位置服务综合集成应用。
       解决全产业链技术应用难题
       在国家重大科技专项等支持下，郁文贤团队“对症下药”，集聚技术创新优势单位，以共性基础技术定位算法为核心，以芯片、板卡、地图基础导航产品关键技术为重点，以行业跨界融合集成应用为特色，整合创新链，系统解决了全产业链中的技术和应用难题。
       城市高楼大厦鳞次栉比，素有“城市森林”之称。复杂环境存在信号遮挡、多径反射等干扰，对卫星导航定位精度提出了挑战。
       本项目提出的算法，即使没有直视卫星信号的情况下，也能实现高精度定位。实验显示，在城市等实际应用环境下定位精度优于5厘米，在开阔场景、海上钻井平台等环境下定位精度优于0.8米。和国际顶尖企业相比，该技术在开阔环境下的定位精度和稳定性方面旗鼓相当，但在城市等存在信号遮挡的环境下，本项目技术定位精度改善超过20%。
       在建筑结构复杂多变的室内场景实现低成本、高精度、高可信的定位，是一个世界性的难题。目前国际上主流的技术是WiFi/蓝牙算法，不但需要辅助设备，而且安装维护成本高。本项目技术基于惯性传感器、地图和WiFi提出的定位算法，无需额外辅助设备，且成本低廉。并且室内定位精度优于1米，有效提升了高精度定位产品的应用性能。
       除了算法，郁文贤团队还研制出面向军用手持/车载终端的高性能多模卫星导航基带芯片，实现军用导航领域核“芯”产品国产化；高精度板卡实现核心部件国产化，性能位居国际前列。