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天地接轨,以北斗高精度护航高铁速度

来源:光明网

作者:

2018-04-15 23:02:04

原标题:天地接轨,以北斗高精度护航高铁速度

天上的北斗和地上的高铁,被誉为新时代中国速度和中国标准的国家名片。高铁速度的背后,也离不开北斗精度的护航。在2013年1月,原清华大学地球空间信息研究所所长过静珺教授和她的团队参与了中国铁路总公司《卫星定位和激光组合技术在高速铁路轨道检测和监测中的应用》科研攻关项目,2016年8月,该项目通过了铁总科技部的验收,迈出了北斗+高铁历史性的一步。

“天上好用,地上用好”

高铁轨道的不平顺,轻则影响乘坐舒适性,重则会造成列车降速,甚至会有列车脱轨的重大安全隐患。过静珺教授和她的团队自主研发的轨检小车融合了轨道工程沉降变形监测和轨道几何状态静态检测于一体。该技术基于北斗兼容GNSS卫星定位和惯导技术组合的监测及检测技术系统,在费用节约一半的情况下,效率较原有技术提升一个数量级,将大大提升我国高铁运营养护保障能力。

“什么是北斗精度?我们的要求是快速静态定位精度必须达到毫米级。”过静珺教授说“高铁要发展,轨检技术也必须跟上这个步伐。我们原来的检测技术是德国进口的,耗时耗力。我就想我能不能用北斗技术帮上忙。”

目前,通过算法优化,他们研发的新技术对特征点的静态测量已经可以达到2分钟3毫米。随着这个技术的大规模应用,实现高铁轨道绝对坐标2分钟快速、毫米级定位,确保高铁运行安全可靠,每年可为国家节省数亿元人民币。

2020年,全国铁路运营里程将达到15万公里,其中高速铁路3万公里,建成“四纵四横”高速铁路主骨架构网,到2025年,铁路网规模将达到17.5万公里左右,其中高速铁路3.8万公里,基本实现“八纵八横”主通道为骨架、区域连接线衔接、城际铁路补充的高铁路网。同时,随着“走出去”战略,未来10-20年,中国将在世界各地建成不少于2万公里的高速铁路。为了保持世界领先,高铁的发展还必须加大基础和应用技术创新成果运用,通过北斗等新一代信息技术与高速铁路技术的集成融合,实现高铁智能建造、智能装备、智能运营技术水平全面提升,使铁路运营更加安全高效、更加绿色环保、更加便捷舒适,推动中国高铁综合技术创新领跑世界。

巾帼耀北斗,最美夕阳红

马克思说,在科学上没有平坦的大道,只有不畏劳苦,沿着陡峭山峰攀登的人,才有希望达到光辉的顶点。

过静珺曾任清华大学地球空间信息研究所所长,是中国卫星导航定位及测绘学科以及北斗卫星技术核心算法领域的资深专家之一。在认识过静珺教授的人眼中,她总是“不服老,上下求索,闲不下来”,年近八旬的她还时常出现在科研勘测现场。

作为高精度定位应用的行业佼佼者,过静珺教授开创了太多的行业先河。

——最早将卫星定位技术应用于对高层建筑物的位移监测。1995年深圳地王大厦落成,行业首例运用卫星定位技术和多传感器测量技术,解决超高层建筑风荷载安全位移监测的案例,并在之后的新央视大厦,平安大厦等异形高层建筑中运用北斗卫星定位技术方案,实现位移安全监测;

——最早将卫星定位技术应用于大跨度悬索桥的位移监测。采用GPS卫星定位系统实时监测台风、地震、车载及温度变化对虎门大桥桥梁变形的影响,该项目2001年峻工,至今已正常运行16年。后来,这项技术后来被广泛应用在大型桥梁的安全位移监测中;

——最早将卫星定位技术应用于对地质灾害滑坡监测。在四川雅安峡口滑坡示范区布设GPS监测网试验,证明了GPS滑坡监测的精度可以达到毫米级,完全可以应用于对危险滑坡地段的全天候、远距离监测;

——2016年,将北斗高精度定位技术引入到中国“天眼”世界最大射电望远镜FAST馈源舱吊装监控系统。

好多技术,在她以后被行业内广泛使用。“我不介意别人用我的方法,这是好事,这么多年了,科技在不断发展,要将新技术引进来,要有创新。”对于科学,过静珺总是保持着开放的态度。

“老老实实做人,认认真真做事。”这是她常挂在嘴边的一句话。做事就要做到极致,做科研也一样,“一项新技术推向应用哪能这么简单,做科研不能着急,要认真踏实地做。”对她来说,追求极致才是应有的科学态度。诚朴勤毅本根树,公正廉明正气扶。老一辈科学家那些令人景仰的精神与品格,在过静珺教授的团队里不断传承。

定四时,分寒暑,均五行,移节度,皆系于斗

从古至今,中国人都非常看重北斗星的作用。2018年到2020年,北斗全球组网将进入密集发射期。未来,我国将建成一个以北斗系统为核心的,构建空天地海无缝覆盖、高精度安全可靠、万物互联万物智能的国家综合定位导航授时(PNT)体系。届时,时空信息服务将渗透到我们生活的每一个角落,北斗将无处不在,无时不在。“这是一个令人兴奋并大有可为的时代!只要我的生命不终结,我为祖国科学事业的奋斗就不会终结。” 过静珺教授兴奋地表示。

从响应“向科学进军”的时代号召,到热情拥抱“科学的春天”,再到今天“开启建设创新强国的新征程”,以过静珺教授为代表的一代代中国科技工作者不断勇攀科技的高峰,用属于我们中国人的科学梦想和荣光,点亮中华民族的伟大复兴之路。(林璐茜 廖廓)

↑清华大学过静珺教授接受记者采访。杨银东 摄

↑清华大学过静珺教授在测试现场介绍,基于北斗兼容GNSS卫星定位和惯导技术组合的监测及检测技术系统,并融合轨道工程沉降变形监测和轨道几何状态静态检测于一体的轨检小车。杨银东 摄

↑清华大学过静珺教授介绍惯导技术测试设备。杨银东 摄

↑清华大学过静珺教授和其团队收集监测数据。杨银东 摄

↑清华大学过静珺教授讲解轨检小车的测试数据。杨银东 摄

↑清华大学过静珺教授在测试现场介绍,基于北斗兼容GNSS卫星定位和惯导技术组合的监测及检测技术系统,并融合轨道工程沉降变形监测和轨道几何状态静态检测于一体的轨检小车。杨银东 摄

↑清华大学过静珺教授的团队成员正在测试轨检小车。杨银东 摄

↑清华大学过静珺教授在测试现场介绍,基于北斗兼容GNSS卫星定位和惯导技术组合的监测及检测技术系统,并融合轨道工程沉降变形监测和轨道几何状态静态检测于一体的轨检小车。杨银东 摄

↑清华大学过静珺教授在测试现场介绍,基于北斗兼容GNSS卫星定位和惯导技术组合的监测及检测技术系统,并融合轨道工程沉降变形监测和轨道几何状态静态检测于一体的轨检小车。杨银东 摄

↑清华大学过静珺教授在测试现场。杨银东 摄

[责任编辑:杨凡、徐红梅]

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