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廣州力量助力登頂珠峰

來源:南方日報編輯:馬永欣 發布時間:2020-05-28 09:57:10

  高高矗立在珠峰峰頂的覘標是另一個主力測繪設備。它非常醒目,顏色鮮艷,由廣州企業定制研發。 受訪者供圖

  南方測繪集團聯合中國電子科技集團公司第二十二研究所定制開發的“高原冰雪探測雷達系統”是主力測繪設備之一。 受訪者供圖

  5月27日11時整,2020珠峰高程測量登山隊成功登頂珠穆朗瑪峰,他們在峰頂豎立覘標,并已成功完成峰頂測量任務。在此次登頂測量中,隊員在峰頂停留了150分鐘,創造了中國人在珠峰峰頂停留時長新紀錄。

  隊員們克服困難沖頂測量,展現了為國測繪、為國攀登、不屈不撓的精神。與珠峰測量登山隊一起登頂的,還有多家廣州企業的“硬核裝備”。150分鐘的峰頂測量中,實現了國產測繪儀器裝備全面擔綱,成了彰顯國家科技實力的硬核亮相。

  “無高不可攀,無堅不可摧”。60年來,中國人一次次挑戰世界之巔,一次次刷新珠峰測繪紀錄,而這其中,少不了科技創新的“廣州軍團”:以南方測繪為龍頭的地理信息產業園加速崛起;衛星導航企業數量約占全國的1/5,涌現海格通信、中海達、廣州潤芯等一批技術領先企業。

  登峰測極

  國產儀器裝備硬核亮相

  測量覘標高高立在峰頂;GNSS接收機通過北斗衛星進行高精度定位測量;雪深雷達探測儀探測了峰頂雪深,重力儀進行了重力測量……在峰頂測量的150分鐘內,測量登山隊員使用的多個高精度測量儀器均由我國自主研發,提高珠峰高程精度,并獲取寶貴的科學數據。

  作為受到全球矚目的大事,珠峰高程測量相關籌備工作于2019年啟動,同時明確將在五方面實現技術創新和突破。和之前相比,此次珠峰復測依托北斗衛星導航系統開展測量工作;同時,國產測繪裝備全面擔綱,成為彰顯中國測繪技術實力的重要時刻。

  國產儀器裝備硬核亮相中,少不了廣州科技企業的身影。記者獲悉,由南方測繪集團聯合中國電子科技集團公司第二十二研究所定制開發的“高原冰雪探測雷達系統”、由南方測繪集團常州附件工廠定制生產的覘標登頂珠峰,成為此次珠峰高程測量不可或缺的主力設備。

  對比2005年珠峰高程測量所使用的雪深雷達探測儀,本次“高原冰雪探測雷達系統”亮點頗多:重量更輕,雷達、GNSS全國產化,在雷達內部全面實現系統集成,實現時間同步、位置同步,每道雷達數據均有相應的GNSS數據對應并儲存,數據解算速度更快。

  與高程測量登山隊一起登頂的,還有來自廣州的中海達衛星導航技術股份有限公司的北斗接收機VNet8設備。此次珠峰測量,中海達提供了8套免費測量裝備。

  VNet8是支持北斗高精度的參考站專用接收機,可廣泛應用于國土、自動駕駛、移動通信、監測、電力等領域。此前曾助力川藏高原500千伏高壓輸電線路塔桿監測項目,也被應用于廣西、新疆、云南等省區的北斗地基增強系統建設。

  “不惜一切力量保障珠峰測量。”中海達董事長助理兼測繪公司總經理鮑志雄告訴記者,成功入選珠峰測量裝備清單后,中海達又根據國檢中心的要求,對提供給珠峰測量的裝備進行有針對性的定制開發。

  問“頂”創新

  多個主力測繪設備來自廣州科技企業

  走過廣州的高唐路,網易、極飛科技、北明軟件、小鵬汽車等高新技術企業星羅棋布,在天河智慧城產業孵化區“獨角獸”“隱形冠軍”異軍突起……這里是被譽為廣州科技創新的“原點”的天河科技園。而兩大主力測繪設備背后的廣州科技企業南方測繪總部正坐落于此。

  南方測繪集團調動集團技術力量攻克科研難題,完成珠峰高程測量主力裝備“高原冰雪探測雷達系統”和“覘標”的定制研發任務。

  其中,主力設備之一的高原冰雪探測雷達系統主要利用天線發射和接收高頻電磁波來探測地面雪深,通過雪深雷達觀測獲得珠峰峰頂冰雪層厚度,并將其從珠峰峰頂雪面海拔高中扣除,即獲得珠峰峰頂巖石面海拔高,也就是俗稱的“珠峰高程”。

  高高矗立在珠峰峰頂的覘標是另一個主力測繪設備,它非常醒目,顏色鮮艷,形似燈籠,還有幾雙“大眼睛”(棱鏡)。“用于珠峰測量的覘標不僅要結實,而且柔韌性要好,在零下40℃低溫和10級大風環境下不能折斷。”南方測繪常州附件工廠負責人表示,“重量要輕,便于攜帶,隊員們在戴著厚重手套時也能便攜折疊、組裝。”

  “有了覘標,我們在山腳下布設的交會點,就能更精確地照準峰頂的測量目標,從而測得精確的角度和距離。”自然資源部第一大地測量隊副隊長、2020珠峰高程測量現場副總指揮張慶濤向媒體表示,珠峰峰頂并不是一個點,而是一個平面,僅瞄準峰頂測量,目標點難以一致。覘標的使用解決了這一問題。

  “高海拔意味著低溫、低氣壓,這會影響信號指標,同時考驗裝備的穩定性。”中海達技術工程師涂陶告訴記者,為了滿足珠峰測量需求,支持北斗高精度的參考站專用接收機VNet8則配備了足以應付零下40℃低溫的電池,同時定制了專業的外接低溫電池,可以滿足高原低溫條件下48小時的連續測量。

  從4月初入藏以來,中海達的技術工程師與測量人員緊密配合,技術工程師還到達珠峰大本營,全程跟進裝備培訓和測量過程中的技術保障。

  涂淘還記得,5月6日測量登山隊員沖頂出發前,中海達收到需求——沖頂方案有新調整,要求軟件功能作出相應的改進。如果測量裝備可以不帶下山,就會一直記錄數據,如此一來,數據量將大大增加。原先給出的轉換軟件要求無法支持如此巨大的數據量轉換。為此,公司緊急安排了算法組兩名工程師及多名測試人員,連夜修改軟件和測試,保證轉換軟件滿足峰頂測量的要求。

  “登”頂沖刺

  “廣州科創軍團”征戰最高峰

  在珠峰,隊員們客服困難沖頂測量,而早在一年前,“廣州科創軍團”的登頂沖刺就已開始。

  2019年,珠峰高程測量的實施單位自然資源部第一大地測量隊進行設備考察之時,找到了南方測繪,希望通過南方測繪集成研制相關專用設備。

  “我們是去年5月21日接到這個需求的,確定了技術路線后,很快與實施單位一起趕到北京對接廠商。大家一點都不覺得累,總覺得有使不完的勁兒,要一起把這件大事完成好。”南方測繪西安分公司經理馬卓齊回憶起當時的情景。

  南方衛星導航副總工程師丁永祥表示,根據珠峰高程測量的特殊要求,南方測繪與二十二所聯合成立冰雪雷達技術組,合作研發“高原冰雪探測雷達系統”。在雪深雷達和覘標的定制研發期間,南方測繪派了專人負責。馬卓齊說,“歷經了測試、演示、再測試、再演示……反復修訂,就是要拿出最好的成果。”

  南方衛星導航技術員程少華回憶起攻關的種種場景,至今仍歷歷在目:測繪事業部反復、大量地測試拆開的主板、天線、采集數據,在不同環境下測試數據、分析數據;50Hz采集問題、數據質量問題、信號屏蔽、抗干擾問題、解決信號傳輸問題……難題一一出現,技術組繃緊一根弦,逐個攻破。

  以覘標為例,目前市面上的覘標根本無法滿足這樣的極限要求。接到定制任務,南方測繪常州附件工廠立刻行動起來,一項項特殊的技術指標要求被繪制成覘標各部件的詳細圖紙。材料定制、結構加工、細節調整……從開始溝通到最終成品通過驗收,小小覘標的制造竟然歷經了8個月的打磨。

  “攻關最吃緊的時候又恰逢疫情影響,大家的出行受影響。”丁永祥說,“不能見面就遠程,有問題就一遍遍測試、改進,整個項目組都繃緊一根弦,加快進度、解決問題,確保設備如期、高質量供應。”

  征戰高峰,也是科技不斷向高精尖進發的過程。高海拔會影響人的反應能力,為了讓測量人員能在極端惡劣環境下高效作業,中海達把所有作業流程進行了定制化配置,只要按一個按鍵就開始工作,U盤一插就能自動拷貝數據。此外,為了方便測量人員可以單人操作,還專門定制了量高桿。

  安全性也被提到了前所未有的高度,為了滿足珠峰測量的流動性,中海達單獨定制了天線背包,使用低溫環境專用材料,具有高防護性。

  深耕北斗衛星導航產業的中海達,聯合極飛和天際航共同開發推出航測內外業一體化解決方案;海格通信加速開展北斗+產業升級的關鍵成果轉化;廣州獲批綜合類北斗產業示范園區,以南方測繪為龍頭加快培育打造地理信息產業園……從立足全國到走向世界,廣州科技企業正通過持續的科技創新,不斷探索新興產業新賽道。

  南方日報記者 郭蘇瑩 陳思勤 通訊員 梁庭國

  統籌:朱偉良

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