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日益加劇的電離層擾動對高精度定位的影響愈發嚴重。7月27日起，千尋位置率先升級北斗高精度定位終端，將電離層抑制能力陸續推送覆蓋全部在售及已售出的云端一體及星地一體系列北斗高精度RTK終端設備，引領電離層抑制能力成測繪RTK終端核心標配，實現行業型北斗底層技術能力在市場用戶的普惠，進一步發揮北斗應用能力。
來自中科院的空間環境預報中心數據顯示，2022年上半年起，全球電離層活躍情況已呈現陡增態勢。根據國際權威機構WDC-SILSO比利時皇家天文臺結合電離層活躍周期預測，直到2029年全球電離層才會逐漸回到相對平靜狀態。電離層是離我們最近的太空圈層，對無線電通信、衛星導航定位、雷達探測等都會產生重要影響。以衛星信號為例，穿過電離層進行信號播發，這時的電離層已不再是信號傳播的媒介，更是一個“擾亂者”的角色。北斗高精度定位設備就會因電離層的折射誤差而降低定位的精度，以及出現RTK浮動無法得到固定解，就會無法實現所需的作業成果，甚至停工。
（WDC-SILSO比利時皇家天文臺：太陽黑子對應電離層活躍預測）
今年年初，我國南方省份已經不同程度受到日益活躍的電離層擾動影響，尤其是基礎設施建設一線的測繪作業，在工程施工、路政橋梁、礦山、林業、國土、地形勘測等領域正在使用的不少北斗高精度RTK終端設備已經明顯表現出來，即使完成“搜星”動作但也會常常出現無法“固定”的現象，受電離層擾動影響，“固定精度”指標遲遲無法達到解算要求。而這一情況就是源于太陽黑子11.2年的活躍周期，電離層擾動影響在未來2-3年只會加劇，于2024-2025年達到峰值。在電離層擾動逐步加劇的情況下，不僅會導致全天甚至季節性受影響的時段周期更長，受影響范圍也將不再局限于南部及中部地區，還會波及影響到一些北部地區。可預見的是，直到2029年的7年內，測繪作業均會受到來自電離層擾動的挑戰。
千尋位置于今年5月份發布了行業通用的電離層活躍查詢工具，并公布電離層抑制算法能力——“質量因子”，完成國內首個抗電離層算法的重大升級。目前已率先將該能力與北斗高精度RTK終端算法融合，削減電離層擾動帶來影響的同時，全面持續優化提高固定精度及固定速度，也是對于北斗高精度RTK終端的技術算法實現了技術躍遷式升級，結合北斗能力率先實現新一代RTK的核心底層技術能力SuperRTK引擎（整機算法），對于“搜星（捕獲終端可見衛星）—>接收基站數據（RTCM差分改正數）—>差分信號解算（結合基站改正數對觀測值進行解算）—>獲得固定解（達到固定精度要求）”這一行業標準鏈路重新定義: “電離層抑制—>搜星—>接收基站數據—>「差分信號+質量因子」解算—>獲得固定解”。
（重新定義RTK設備解算鏈路）
這正是基于電離層抑制能力——質量因子的技術原理，通過質量因子信息，能夠精準判斷電離層活躍程度以及大氣建模誤差的波動范圍。當存在個別衛星電離層殘差較大時，就可以根據其離群程度對殘差較大的衛星進行剔除或抗差。而當電離層殘差整體偏大時，說明電離層較為活躍，可以通過千尋位置RTK終端電離層抑制算法消除殘余的電離層誤差。
（千尋位置SuperRTK引擎融合電離層抑制能力：質量因子）
第一，長周期、大面積的海量數據積累+機器學習能力
e 海量數據沉淀與分析：千尋位置運營的國家北斗地基增強系統“全國一張網”，擁有分布廣泛的GNSS地面監測站點。自2016年正式投入運行至今6年，向全社會提供實時厘米級、后處理毫米級的高精度定位服務，并積累了大面積、長周期的海量觀測數據，為持續研究、精準分析以及機器學習的能力奠定了基礎。千尋位置更是對電離層活躍和異常分布的時間周期、地理范圍、突變概率等形成針對性的數據觀測和分析，為電離層抑制的整體系統化能力提升奠定關鍵；
e 機器學習能力：在海量數據的基礎之上，千尋位置開發了一種機器學習模型，能以自適應的方式，執行各種機器學習模型的訓練工作和評估實驗，讓電離層相關的大數據能夠針對模型程序進行自動規劃，獲得精準的電離層建模結果。不僅最大程度減少程序開發時間，提高建模效率，而且大幅度提升電離層抑制的精準性。
第二，全鏈路閉環能力持續打造
e 全鏈路閉環算法：抗電離層算法升級，完成了“數據獲取、高斯模型、機器學習、電離層活躍程度研判、精準電離層建模、改正數播發”等全鏈路算法閉環，將電離層影響從“難解之題”變成“流水作業”。
e 整機全鏈路閉環：目前行業內主流的北斗高精度RTK終端，主要是“新1+1”的網絡RTK方式，僅千尋位置以云端一體的能力將設備實現軟硬件一體化，現今更是通過“差分服務+板卡+整機算法+APP”全鏈路閉環自主可控能力的持續打造，為電離層抑制能力引領行業RTK率先升級奠定基礎。7月底，千尋位置陸續把電離層抑制能力推送覆蓋云端一體及星地一體的北斗高精度RTK終端設備，真正將行業型北斗底層技術能力普惠到市場用戶。
第三，充分應用北斗能力
e 長期的觀測和驗證證明：對于影響我國范圍的電離層區域，在同一時間段內，BDS（北斗衛星導航系統）的數量、觀測角度等，明顯優于其他星座系統，BDS能夠提供更具完整、連續、準確的觀測成果。
e 千尋位置于2020年5月率先支持北斗三號的5星16頻服務，被大量用戶廣泛使用和肯定，也更早地將積累的電離層數據用于北斗地基增強系統的優化迭代。
（電離層擾動加劇情況下：對比質量因子介入效果）
應對自然、造福于人，是科學技術躍遷背后的核心原因之一。電離層抑制能力將帶來的國內RTK技術能力躍遷，正是一次應對自然變化和挑戰的嘗試，也是基于為市場用戶體驗、對那些奔赴在基礎設施建設一線的測繪相關從業者的關注。
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