为北斗导航卫星定位“纠偏”

(原标题:为北斗导航卫星定位“纠偏”)

通讯员/马贺兵冯存永李占仓

2016年12月24日,由驻疆某部完成的“卫星导航定位总站大地测量”任务数据成果顺利通过检查验收,这标志着该部队从基础性大地测量任务向太空领域迈进,并取得实质性突破和进展。

采访中,该部部队长任树军告诉笔者:“我国目前运行的北斗卫星有23颗,其定位精度等技术参数与GPS民用信号相当,随着未来卫星数目增至35颗,定位精度将比肩甚至超越国外卫星导航系统。而卫星导航定位精度的提升,一方面取决于卫星数量以及自身的测算,更重要的则取决于地面若干个监测点对卫星自身测算数值的不断纠偏或修正。在太空高速运转的卫星定位精度是几个厘米,而我们用精密测量仪器测算的精度可达到几毫米,我们的任务就是测算出地面上预设目标点的更为精确的数据,传输到卫星来校正导航定位偏差。”

这是一次前所未有的挑战——无论是精度,还是难度。

任务是随着部队转隶交接过来的,连同一个“非常规”的技术方案——在两个地面测量目标的测量方案中,实施观测的距离要求限定在15到20米,而常规测量方法的要求在2公里左右。

从2公里到20米,这是怎样一种概念?

当时,“科班”出身的“老外业”队长张树宏“懵”了:干了20多年大地测量的他,头一回见到这样的技术方案!名牌大学本硕博高才生孙文也一个劲儿地“犯嘀咕”。

孙文解释说,按照测量学理论和方法,测量仪器到目标点的距离在2公里时,测得一个三角形180度内角和,允许误差是30秒。缩短到20米后,误差就减小到了7秒,这在测量专业领域,是个十分苛刻的精度要求,测量的难度系数增大了几十倍。

“第一次接手这样高难度和高精度的任务,我真担心任务砸在我手里,荣誉 毁 在我手里。”张树宏说:“技术方案如同作战计划,我们不敢有一丁点的马虎和一丝一毫的含糊。它对观测者和观测过程的要求超越了以往任何时候的任何任务。举例说,如果传输给导航卫星的测量数据不够精准,导航卫星就会 误导 用户把车辆开进沟里而不是路上。差之毫厘失之千里,这在军事上将严重影响高尖端武器的精准打击命中率。”

对曾荣获“冰峰火洲英雄测绘队”荣誉称号的外业分队官兵来说,直面困难,逆流而上,这是他们特有的战斗精神。

去年6月,他们抽调精兵强将组成任务攻关小组,由技术室主任孙文带队开赴任务区域。“再苛刻的技术方案从理论上都是成立的,今后我们每年都要对北斗卫星进行一次精度修正测量,为了对这一浩大的系统工程负责,我们要做的只有精细精细再精细。”他说。

——为减少个体差异造成的视觉观测误差,他们挑选经验丰富、素质全面的4级军士长宋琦一人进行观测;

——为避免日出后大气折光差造成观测目标“飘忽不定”,他们选定了最佳观测时间——每天早上6时至8时;

——为确保精度,他们将同一目标的测量次数由8次增加到了18次;

——为保证精度绝对可靠,他们在架设仪器或观测时,尽可能地对准目标物的几何中心;

——为争取时间,他们每天清晨5时天没亮就做好出发准备。作业中先后7次对作业流程进行改进和优化,对任何一个可能出错的细枝末节进行反复检查校对……

一遍、两遍、三遍,一天、两天、三天……整整一周时间,他们精益求精,一丝不苟,在对两口“大锅”进行了上百次的测量后,“硬骨头”终于被他们攻克了,测量成果精度由要求的7秒提高到了0.6秒,精度提升10倍以上。

“在该地区建立的卫星导航系统地面监测站位于我国大陆版图的最西端,承担着第一时间接收或传输北斗卫星数据信息的使命。该测量任务的成功实践对我国自主知识产权的导航定位系统不断完善和顺利运行具有重大历史意义。”采访结束时,任树军主任面带微笑,一脸自豪。

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责任编辑:冷媚
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