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登顶珠峰背后的广州科技力量:国产测绘仪器装备全面担纲

责任编辑: 姜丹    来源: 南方日报    作者: 郭苏莹    2020-05-28    浏览量: 2693

5月27日11时整,2020珠峰高程测量登山队成功登顶珠穆朗玛峰,他们在峰顶竖立觇标,并开展各项峰顶测量工作。目前,队员已成功完成峰顶测量任务,开始下撤。在此次登顶测量中,队员在峰顶停留了150分钟,创造了中国人在珠峰峰顶停留时长新纪录。

队员们克服困难冲顶测量,展现了为国测绘、为国攀登、不屈不挠的精神,背后更是崛起的科技力量。150分钟的峰顶测量中,实现了国产测绘仪器装备全面担纲。其实,早在一年前,科技创新的“登顶冲刺”早已开始。

150分钟峰顶测量:国产测绘仪器装备全面担纲

在这150分钟内,测量登山队员在峰顶竖起测量觇标,使用GNSS接收机通过北斗卫星进行高精度定位测量,使用雪深雷达探测仪探测了峰顶雪深,并使用重力仪进行了重力测量。上述高精度测量仪器均由我国自主研发。同时也是人类首次在珠峰峰顶开展重力测量,这将有利于大地水准面优化,提高珠峰高程精度,并获取宝贵的科学数据。

珠峰高程测量相关筹备工作于2019年启动,同时明确将在五方面实现技术创新和突破,其中包括“国产测绘仪器装备全面担纲本次测量任务”。

登顶测量的高精度测量仪器均由我国自主研发。同时也是人类首次在珠峰峰顶开展重力测量,这将有利于大地水准面优化,提高珠峰高程精度,并获取宝贵的科学数据。

记者获悉,由南方测绘集团联合中国电子科技集团公司第二十二研究所定制开发的“高原冰雪探测雷达系统”、由南方测绘集团常州附件工厂定制生产的觇标登顶珠峰,成为此次珠峰高程测量不可或缺的主力设备。

高原冰雪探测雷达系统。图片由受访者提供高原冰雪探测雷达系统。图片由受访者提供

自主创新:两大主力测绘设备均来自广州科技企业

走过广州的高唐路,网易、极飞科技、北明软件、小鹏汽车等高新技术企业星罗棋布,在天河智慧城产业孵化区“独角兽”“隐形冠军”异军突起……这里是被誉为广州科技创新的“原点”。而两大主力测绘设备背后的广州科技企业南方测绘总部正坐落于此。

南方测绘集团积极响应号召,与自然资源部、中国测绘科学研究院、陕西测绘地理信息局、自然资源部第一大地测量队(国测一大队)等保持沟通,调动集团技术力量攻克科研难题,圆满完成珠峰高程测量主力装备“高原冰雪探测雷达系统”和“觇标”的定制研发任务。

其中,主力设备之——高原冰雪探测雷达系统主要利用天线发射和接收高频电磁波来探测地面雪深,通过雪深雷达观测获得珠峰峰顶冰雪层厚度,并将其从珠峰峰顶雪面海拔高中扣除,即获得珠峰峰顶岩石面海拔高,也就是俗称的“珠峰高程”。

对比2005年珠峰高程测量所使用的雪深雷达探测仪,本次“高原冰雪探测雷达系统”亮点颇多:重量更轻、雷达、GNSS全国产化,在雷达内部全面实现系统集成,实现时间同步、位置同步,每道雷达数据均有相应的GNSS数据对应并储存,数据解算速度更快。

高高矗立在珠峰峰顶的觇标是另一个主力测绘设备,它非常醒目,颜色鲜艳,形似灯笼,还有几双“大眼睛”(棱镜)。“用于珠峰测量的觇标不仅要结实,而且柔韧性要好,在-40℃低温和10级大风环境下不能折断。”南方测绘常州附件工厂负责人表示,“重量要轻,便于携带,队员们在戴着厚重手套时也能便携折叠、组装。”

“有了觇标,我们在山脚下布设的交会点,就能更精确地照准峰顶的测量目标,从而测得精确的角度和距离。”自然资源部第一大地测量队副队长、2020珠峰高程测量现场副总指挥张庆涛说,珠峰峰顶并不是一个点,而是一个平面,仅瞄准峰顶测量,目标点难以一致。觇标的使用解决了这一问题。

攻坚克难:科技创新的“登顶冲刺”早已开始

在珠峰,队员们克服困难冲顶测量,而早在一年前,科技创新的“登顶冲刺”早已开始。本次珠峰高程测量的实施单位为自然资源部第一大地测量队(国测一大队)、自然资源部大地测量数据处理中心、自然资源部陕西测绘产品质量监督检验站。

在国测一大队进行设备考察之时,他们找到了南方测绘,希望通过南方测绘集成研制相关专用设备。南方测绘西安分公司经理马卓齐回忆起当时的情景:“我们是去年5月21日接到这个需求的,我们和公司技术人员进行了充分的沟通,确定了技术路线后,很快与国测一大队的相关负责人一起赶到北京对接厂商。我记得当时都是深夜了,可大家一点都不觉得累,总觉得有使不完的劲,要一起把这件大事完成好。”

 “考察觇标的时候,我们又一起去到了南方测绘常州附件工厂。在雪深雷达和觇标的定制研发期间,我们派了专人负责,测试、演示、再测试、再演示……反复修订,就是要拿出最好的成果。”马卓齐说。

在研发中,南方卫星导航副总工程师丁永祥表示,根据珠峰高程测量的特殊要求,南方测绘与二十二所联合成立冰雪雷达技术组,合作研发“高原冰雪探测雷达系统”。

亲历整个过程的南方卫星导航技术员程少华回忆起攻关的种种场景,至今历历在目:测绘事业部反复、大量地测试拆开的主板、天线、采集数据,在不同环境下测试数据、分析数据;50Hz采集问题、数据质量问题、信号屏蔽、抗干扰问题、解决信号传输问题……逐个攻破。

“攻关最吃紧的时候又恰逢疫情影响,大家的出行受影响。”丁永祥说,“不能见面就远程,有问题就一遍遍测试、改进,整个项目组都绷紧一根弦,加快进度、解决问题,确保设备如期、高质量供应。”

以觇标为例,目前市面上的觇标根本无法满足这样的极限要求。接到定制任务,南方测绘常州附件工厂立刻行动起来,一项项特殊的技术指标要求被绘制成觇标各部件的详细图纸。材料定制,结构加工,细节调整……从开始沟通到最终成品通过验收,小小觇标的制造竟然历经了8个月的打磨。

“这次的觇标非常轻,集成度高,全国产化定制。”南方测绘常州附件工厂厂长王翔说,“它有两面,共四组棱镜,可以实现南坡和北坡的同时测量。”

从立足中国到走向世界,南方测绘通过持续的科技创新,在新技术、新领域不断探索。“南方测绘正在实施大地信战略,将会在高端国产测绘装备研制和地理信息多行业应用等方面加大力度,为国家重点建设项目和国家安全重点领域提供可靠的自主测绘装备和应用系统。”南方测绘相关负责人表示。