“空天地”融合服務(wù)網(wǎng)絡(luò)賦能應(yīng)急廣播傳輸覆蓋能力大幅提升

來源： 科技視聽

移動(dòng)廣播與信息服務(wù)國(guó)家廣播電視總局實(shí)驗(yàn)室堅(jiān)持以科技創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，在湖北省廣播電視局的指導(dǎo)和支持下，依托武漢大學(xué)科研優(yōu)勢(shì)，聚焦北斗系統(tǒng)與廣播電視深度融合的核心使命，重點(diǎn)突破北斗三號(hào)“通導(dǎo)一體”等關(guān)鍵技術(shù)，已在極端環(huán)境適應(yīng)性、系統(tǒng)可靠性等方面取得顯著成效，形成可復(fù)制推廣的技術(shù)方案，為構(gòu)建自主可靠的北斗+廣電融合服務(wù)體系提供了堅(jiān)實(shí)支撐。

技術(shù)突破

芯片到架構(gòu)的全鏈條創(chuàng)新

研發(fā)北斗三號(hào)“通導(dǎo)一體”芯片

實(shí)驗(yàn)室在國(guó)內(nèi)率先突破北斗三號(hào)“通導(dǎo)一體”核心芯片的研發(fā)，具備北斗“通信導(dǎo)航一體化”服務(wù)、加密認(rèn)證與邊緣算力等功能。經(jīng)嚴(yán)格測(cè)試，芯片跟蹤靈敏度提升5dB，重捕獲速度提升20倍，核心性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

提出北斗三號(hào)“通導(dǎo)一體”傳輸覆蓋模式

實(shí)驗(yàn)室開創(chuàng)性提出基于北斗三號(hào)“通導(dǎo)一體”的應(yīng)急廣播傳輸覆蓋模式，構(gòu)建全域通信“一張網(wǎng)”，使應(yīng)急廣播北斗高可靠終端成本降低90%，并實(shí)現(xiàn)應(yīng)急信息從區(qū)域覆蓋向全球覆蓋的戰(zhàn)略性跨越。目前，搭載終端設(shè)備的“雪龍2號(hào)”已在北極圈高緯、極寒環(huán)境下完成實(shí)地驗(yàn)證，應(yīng)急廣播消息保持穩(wěn)定可靠傳輸。

圖 1 北斗三號(hào)“通導(dǎo)一體”傳輸覆蓋模式

構(gòu)建“空天地”融合服務(wù)新架構(gòu)

實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建了天地一體、空天地融合的服務(wù)新架構(gòu)。北斗應(yīng)急指揮陣列實(shí)現(xiàn)傳輸帶寬從229字節(jié)提升至3664字節(jié)，通信間隔由60秒壓縮至3.7秒，性能實(shí)現(xiàn)量級(jí)提升。集成北斗三號(hào)“通導(dǎo)一體”芯片的無人機(jī)應(yīng)急廣播設(shè)備，推動(dòng)終端從“地面固定部署”向“空地協(xié)同”演進(jìn)，在無地面網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下仍可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)導(dǎo)航與遠(yuǎn)程飛行控制。結(jié)合“區(qū)域碼電子圍欄”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急廣播精準(zhǔn)播發(fā)，提升了受災(zāi)群眾等待救援的信心。同時(shí)，服務(wù)能力覆蓋范圍擴(kuò)展至偏遠(yuǎn)地區(qū)與海上，顯著提升了應(yīng)急廣播消息傳輸覆蓋能力。

產(chǎn)業(yè)應(yīng)用

賦能多領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型

實(shí)驗(yàn)室依托北斗三號(hào)“通導(dǎo)一體”芯片的單北斗高精度定位能力，融合5G廣播廣域覆蓋優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)定位精度，成功創(chuàng)立可應(yīng)用于智能網(wǎng)聯(lián)汽車、低空經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的“平急結(jié)合”北斗地基增強(qiáng)高精度位置服務(wù)體系。實(shí)驗(yàn)室還同步構(gòu)建多源空天地?cái)?shù)據(jù)深度融合平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)高保真三維動(dòng)態(tài)孿生呈現(xiàn)和智能化協(xié)同應(yīng)急指揮決策，不僅推動(dòng)應(yīng)急及關(guān)聯(lián)行業(yè)規(guī)模化深度化應(yīng)用落地，還能賦能智慧文旅、VR/AR等數(shù)字產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。

圖 2 5G廣播+北斗地基增強(qiáng)高精度位置服務(wù)體系

實(shí)驗(yàn)室積極拓展市場(chǎng)空間，加速北斗三號(hào)“通導(dǎo)一體”技術(shù)“鄂產(chǎn)鄂用”變“全國(guó)通用”。目前，單北斗應(yīng)急廣播技術(shù)及系列產(chǎn)品已在陜西、湖南、廣西等地實(shí)現(xiàn)跨省推廣應(yīng)用，技術(shù)成果還與古巴、泰國(guó)、沙特等“一帶一路”沿線國(guó)家開展合作共享，示范引領(lǐng)效果顯著。

圖 3 北斗三號(hào)“通導(dǎo)一體”技術(shù)正在全國(guó)推廣

科研成果

實(shí)現(xiàn)理論到應(yīng)用閉環(huán)

實(shí)驗(yàn)室“衛(wèi)星應(yīng)急廣播通信融合終端”成果入選工信部、應(yīng)急管理部2024年應(yīng)急通信裝備創(chuàng)新“揭榜掛帥”項(xiàng)目；《北斗“通導(dǎo)遙一體化”多模態(tài)應(yīng)急高質(zhì)量數(shù)據(jù)集》入選國(guó)家數(shù)據(jù)局首批示范榜單，為后續(xù)開展數(shù)據(jù)要素化應(yīng)用與增值服務(wù)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，榮獲“王選新聞科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”一等獎(jiǎng)、“中國(guó)電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)”等多項(xiàng)榮譽(yù)。

圖 4 王選新聞科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)

實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)科研項(xiàng)目15項(xiàng)，授權(quán)發(fā)明專利12項(xiàng)，發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文6篇。牽頭全國(guó)30余家“政產(chǎn)學(xué)研用”產(chǎn)業(yè)鏈單位，制定發(fā)布《應(yīng)急廣播北斗衛(wèi)星系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》等4項(xiàng)湖北省地方標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)，牽頭編寫《基于北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的應(yīng)急廣播技術(shù)規(guī)范》廣電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為北斗技術(shù)賦能全國(guó)應(yīng)急廣播體系建設(shè)提供技術(shù)依據(jù)。

未來，實(shí)驗(yàn)室將持續(xù)致力于推動(dòng)空天地信息服務(wù)的融合創(chuàng)新，以科研突破支撐產(chǎn)業(yè)升級(jí)，以標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)構(gòu)建生態(tài)體系，繼續(xù)為我國(guó)廣播電視與北斗導(dǎo)航融合發(fā)展的戰(zhàn)略布局提供堅(jiān)實(shí)支撐。

實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)介

移動(dòng)廣播與信息服務(wù)國(guó)家廣播電視總局實(shí)驗(yàn)室于2023年12月獲得國(guó)家廣播電視總局批復(fù)成立，由武漢大學(xué)為依托單位進(jìn)行建設(shè)與運(yùn)營(yíng)，重點(diǎn)開展的研究方向有基于北斗三號(hào)“通導(dǎo)一體”的應(yīng)急廣播消息高可靠傳輸、基于廣電5G的精準(zhǔn)定位導(dǎo)航授時(shí)服務(wù)、遙感實(shí)時(shí)智能服務(wù)自然災(zāi)害應(yīng)急事件監(jiān)測(cè)等。實(shí)驗(yàn)室承載著推動(dòng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與廣播電視領(lǐng)域深度融合應(yīng)用，助力構(gòu)建新型國(guó)家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)北斗與廣播電視行業(yè)雙向賦能的重要使命。

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