GNSS基准站网精密定位获突破
一套严密的GNSS精密数据处理与分析方法解决了大规模、多系统、长时间跨度的基准站网精密数据处理这一国际性难题。
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全
球卫星导航系统（GNSS）作为太空中的灯塔，实现了全球范围内全天候、高精度的导航定位。例如，GNSS获取的地理数据可以为国土、矿产、铁路、电力等行业确定采样的点位或位置信息；GNSS的定位精度一般为10米左右，不仅为测绘界带来了一场变革，也成为车辆监控、车载导航服务的支撑技术。
不过如今GNSS在我们的工作生活中发挥不可替代的作用，还离不开卫星导航系统的一个重要组成部分——星基和地基增强系统——的支持。星基和地基增强系统可提供实时和准实时的集约化位置服务，有效地将GNSS的定位精度提高到分米、厘米级，甚至是毫米级，改变了传统的测绘手段，满足了不同行业对高精度定位、快速和实时定位以及导航的要求。
而对于星基和地基增强系统来说，GNSS基准站网是其最重要的基础设施之一。从应用功能来讲，GNSS基准站网不仅是建立全球、国家和区域坐标参考框架的基础设施，也是提供导航位置服务应用的系统平台，还是揭示和认知固体地球物理变化等地球科学研究的一种重要观测手段。当前，随着基准站网规模的不断增大，基准站观测数据的不断积累，以及全球定位系统（GPS）、北斗卫星导航系统（BDS）、格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）等可用GNSS系统的出现和发展，卫星导航数据处理领域渐渐出现了一个国际性难题，即如何处理大规模、多系统、长时间跨度的基准站网精密数据。
国内外的相关研究人员都在寻找解决办法。在中国，武汉大学的姜卫平教授团队围绕这个难题，针对国家高精度坐标框架建立和导航位置服务的重大需求，历经近10年的技术攻关，提出了大规模GNSS基准站网的整体快速解算方法，建立了长时间跨度基准站时间序列非线性运动模型，发展了多频多系统GNSS数据融合分析方法，形成了一套严密的GNSS基准站网精密数据处理与分析方法；另外，还在此基础上提出了基于基准站网的水汽层析新方法，发展了精密坐标框架建立与维持方法。
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队提出的基准站网快速解算方法可以从整体上计算数百甚至上千个基准站的数据，在460个基准站的情况下，其解算效率是国际权威机构国际GNSS服务（IGS）方法的近6倍。团队构建的环境负载模型OMD精度优于国际常用模型GGFC和QOCA，精度提高了10%～30%；连续运行基准站的速度场解算精度优于0.2毫米/年。解决了由钟差参数不匹配、北斗多路径误差较大等引起的融合定位中模糊度难以固定等关键问题，实现了GPS、BDS、GLONASS多系统、多频率的数据融合精密解算。团队的研究成果能够为BDS的建设与应用、大地测量基准建立、地球科学研究等提供技术支撑。
截至目前，团队已获发明专利3项，著作权3项，研究成果获得了2016年中国卫星导航定位科技进步特等奖。团队的成果推进了大规模、多系统、长时间跨度的GNSS基准站网精密数据处理方法的发展，在国内外均得到了应用：
已成功用于“国家现代测绘基准体系基础设施”项目，江苏、湖北等近20个省级连续运行参考站系统，以及广州等近40个城市级地基增强系统的建设，解决了大规模GNSS基准站网的整体解算难题，建立了高精度、动态区域坐标参考框架；
同时，还应用于湖北和浙江等气象部门的数值天气预报、灾害性暴雨监测分析等领域；
此外，德国地学研究中心、冰岛北欧火山研究所等国际机构的全球参考框架建立和板块运动等科学研究也应用了团队的研究成果。
整体来看，研究团队提出的卫星导航定位基准站网精密数据处理方法将大有可为。
姜卫平：博士，武汉大学教授，博士研究生导师，教育部长江学者特聘教授，国家杰出青年科学基金获得者，入选国家百千万人才工程，是国家级有突出贡献中青年专家，获中国青年奖和光华工程科技青年奖。长期致力于卫星大地测量学理论及工程应用研究，在卫星导航定位、卫星测高、地球动力学等领域取得了突出成绩。主持和参与国家自然科学基金、国家“863”和“973”计划等项目70余项，发表论文130余篇，获国家科技进步二等奖2项。
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