Beidou Foundation Strengthening System Based on Broadcast RTK
admin
2022-09-16
基于广播RTK的北斗地基增强系统
Beidou Foundation Strengthening System Based on Broadcast RTK
技术编号
GD-018
提供单位
深圳思凯微电子有限公司 中白工业园区开发股份有限公司
技术大类
其他技术
联系人
葛恒
技术类型
其他技术
电话
18926517146
邮箱
geheng@skycaster.net
适用范围
北斗差分修正数据播发,位置服务及室内授时
推荐单位
中国卫星导航定位协会
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技术简要说明基于中国自主创新的共生调频数据广播专利技术CDRadio,播发北斗卫星导航差分修正数据,具有系统成本低、覆盖范围广、部署建设快、用户数量无限制的特点。利用此技术的北斗地基增强系统为基合系统(BDS-CDRadio),它由北斗基准站输出差分修正数据及授时信息,经过CDRadio设备调制到广播频道播发;用户可以通过基合系统的接收终端共享其播发的北斗差分修正数据及授时信息。
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技术提供方深圳思凯微电子有限公司 中白工业园区开发股份有限公司
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技术主要指标信息数字信号对模拟信号干扰符合国家调频广播标准,信噪比>60dB;传输数据速率24~64Kbps;传输时延<650毫秒。
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商业应用情况0
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希望在技术转移过程中得到的帮助/支持
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商业应用单位联系人/电话/邮箱
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设备投资该技术的应用仅需在现有广播设施的功放机房内放置1台KH9000型基合信号发射机,经过简单布线及FAE的调试,即可在不影响现有广播设施的情况下并行发射。拟将基合系统对白俄罗斯全境的调频广播电台升级改造,其国土面积为20.7万平方公里,共需部署85台KH9000基合信号发射机(含5台机动备份机)。其中基合信号发射机80000美元/台,加上运输费(含关税)、人工差旅费、辅材耗材及测试维护等费用共20000美元,故每台发射机部署费用为10万美元,设计使用寿命10年,总计工程建设费用为850万美元。
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年运行维护费用基合系统运行维护费用主要包含: ① FM频道申请费:含频道使用年费,白俄通讯部注册及国家备案登记业务费,共10000美元。 ② KH9000基合信号发射机电费:每部发射机年耗电量约1825度,白俄平均每度电价为0.14美元,共20440美元。 ③ CORS服务费:每台发射机每年1080美元,共86400美元。 ④ 电信网络服务费:每台发射机每年200美元,共16000美元。 ⑤ 管理人员及FAE工资:需要2名管理人员,月工资1400美元,共33600美元;需要2名FAE,月工资1200美元,共28800美元。 ⑥ 日常维护维修费:维护维修所需耗材费,人员差旅费,每月平均约200美元,共2400美元。 综上,基合系统每年运维费用约19.8万美元。
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投资回收期该投资回收周期5年,项目建设费用850万美元,每年运维费20万美元,5年共需投资950万美元。期间,公司联合中白开发公司共同开拓白俄罗斯车载、智能农机、测量测绘等市场。 白俄汽车保有量约350万辆,与系统配套的车载终端售价为50美元,若占领5%的车载终端市场,则销售额约875万美元; 农机保有量约5万台,若能实现5%的自动驾驶农机市场,每套8000美元,则销售额约2000万美元; 在测量测绘和政府公共服务方面,通过租赁设备,提供数据服务,白俄罗斯市场约有600万美元的需求。 综上,5年总计可实现销售额约3475万美元;扣除材料、组装等成本,利润约为981万美元。
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附加效益该项目以思凯科技(明斯克)公司为实施主体,以中白工业园为平台。一方面,SKD(半散装)的本地化生产可为园区带来直接的产值效益,增加当地就业;另一方面,项目的落地将使中白工业园成为北斗应用落地“一带一路”国家的示范园区,推动北斗应用国际化。 以自动驾驶拖拉机为例,白俄各类拖拉机保有量约4万台。目前市场主流的美国品牌价为1.2-1.5万美元/台,在有4G信号覆盖地区才能正常使用,每台每年需要RTK服务费及网络流量费约1000美元,且系统容量限制无法大规模同时使用。而使用基合农机自动驾驶系统价格为8000-9000美元/台,RTK服务费和网络流量费理论上为零,且无用户数量限制。若农机自动化率为80%,则每年可降低设备成本约1.6-2亿美元,节约RTK服务及网络流量费约3200万美元。 在中白开发公司的全力支持下,公司拟在中白工业园和明斯克拖拉机厂自有实验场,同步展开实地场测及应用开发,并在此技术上形成“一带一路”区域标准。此外,中白开发公司带领公司负责人拜访了白俄罗斯国家通信部和国家测绘局,就基合系统的部署获得白俄罗斯政府主管部门的认可和支持。
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综合效益该项技术成果将赋能两类现有基础设施(广电行业调频广播发射台和测绘局CORS站网),以较小的广播设施改造费用和几乎为零的使用成本,实现海量用户的泛在实时精准导航、定位与授时,其经济价值和社会价值不可限量。 目前,前苏东区域的农业领域极端缺乏劳动力,急需农业自动化升级换代,以提高生产效率和国际市场竞争力。 公司在中白开发公司的支持下,与白俄罗斯明斯克拖拉机厂(前苏联最大的拖拉机厂,目前为全球十大拖拉机制造厂商之一)探索东欧区域精准农业市场,着力打造一个集农机管理、作业、销售、服务、运营等功能于一体的大数据平台系统,加强“一带一路”东欧及中亚国家间农业合作,推动我国北斗精准农业技术及产业“走出去”。根据行业专家分析,采用基合系统地基增强的精准农业,较之传统4G网络RTK精准定位技术,使用成本低90%以上,而且还可以服务4G网络覆盖不到的广大区域。 我们预计用1000万美元,实现白俄罗斯全国调频电台的基合系统改造以及支持5年的运营维护,使其成为全球第一个全面实施大众泛在实时精准定位及精准农业的国家。
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障碍对技术转移影响等级0
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提交日期2020/12/21
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技术成熟度该项技术成果成熟性较高,基本实现产业化,接收端芯片已量产,芯片及模组可广泛应用于专业的车载机、手持机、平板、地灾监测仪、自动驾驶拖拉机等,也适用于需要精准定位的大众消费类领域,如电单车精准管理、小轿车精准导航及市政道路路侧停车自动计费,以及未来的无人驾驶汽车精准定位和手环、书包等穿戴式产品。基合系统的多项设备和产品已投入市场测试和示范,获得了用户的热烈好评和巨大期待;仅广西地灾监测一项就可节省投资近5亿元,以及每年节省运营通信流量费800万元。 基合系统载波信号已在深圳、武汉、长沙、南宁等多座城市播出,并与当地公司合作完成稳定性测试以及逐步落地各项应用。目前,该项技术成果已在广西展开应用,已应用于自然资源(地灾监测)、交通运输(高速公路边坡监控)和精准农业(甘蔗农耕面积监控)这三大领域。公司负责提供全套的技术和设备,完成平台建设、信号覆盖,支持或部分参与运营。 此外,FM调频广播电台全球广泛存在,即使在发展中国家,调频广播设施也比较成熟,有利于北斗高精度定位应用的“一带一路”推广。
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技术适用性与使用条件“一带一路”国家4G信号覆盖率较低,而调频广播则广泛存在,在“一带一路”农业为经济主体的国家,该技术的低成本特点尤为适宜。 该项技术成果的应用只限于在有调频广播信号且播发了基合系统载波信号的区域;采用地面调频广播频段的无线信号播发差分信息,可能会因受建筑物或地形遮挡而影响接收质量。卫星导航地基增强参考站最好是与所在国的测绘部门合作。公司在白俄罗斯与该国测绘局有接触,对方欢迎商业合作。
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技术稳定性共生调频数据广播(CDRadio)技术是深圳思凯微电子有限公司领先国际水平的原创性技术创新,它通过非规则性频谱分配、短码LDPC、100%循环前缀、发射机干扰预消除、数模信号分离算法等专利技术,在调频广播300KHz频带内实现了数字、模拟信号同播,使得CDRadio信号可以在调频频段与原有模拟调频信号同时同频道播出,实现相同的信号覆盖距离且互不干扰。 由于共享现有的调频广播电台基础设施,公司可通过定制设计方案满足广电所有台站的安装改造,在基合系统标定工作的情况下,广播信号的质量能够满足国家技术标准。无线电信号广域覆盖城乡地区,覆盖范围较蜂窝网广泛,且发射信号强大,穿透能力强,对恶劣天气不敏感。 该项技术成果已通过国家广播电影电视总局广播电视规划院、国家基础地理信息中心的权威第三方测试认证,稳定可靠。(详见附件:测试报告)
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技术安全性该项技术成果利用现有的调频广播电台设施播发GNSS差分数据,在应用过程中不会发生二次污染、易燃易爆高毒性物质泄漏等环境、安全事故的风险。 该项技术成果是单向广播和共享性质,可以保护一般消费类用户的私密性。对于需要位置信息回传的行业用户,则配置窄带物联网通信,用户数据可以加密。总之,不存在上游资源限制、配套设施不完善、市场接受度不高等系统风险。
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技术转移推广障碍0
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知识产权转让该项技术成果为世界独创、中国首创,深圳思凯微电子有限公司拥有完全自主知识产权。截至目前,该项技术成果已获得授权专利8项,其中一项核心专利“差分定位方法、系统、调频广播发射机、导航信号接收机(专利号:ZL201410143467.1)”获得2018年第二十届中国专利优秀奖。 其余7项专利分别为: ① 发明专利:数模音频广播的发射方法和设备(专利号:ZL201110059519.3) ② 发明专利:调频广播频段数模混合信号的带内分段调制方法(专利号:ZL201210450353.2) ③ 发明专利:一种利用数字调频广播进行导航定位的方法(专利号:ZL201210303350.6) ④ 发明专利:基于广播的网格化差分数据播发、服务器及存储介质(专利号:ZL201710555501.X) ⑤ 发明专利:差分数据的分发、接收方法及装置(专利号:ZL201910327912.2) ⑥ 实用新型专利:物联网定位终端(专利号:ZL201921220210.6) ⑦ 实用新型专利:自动驾驶系统与驾驶设备(专利号:ZL202020574482.2)