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登頂珠峰背后的廣州科技力量:國產測繪儀器裝備全面擔綱

責任編輯: 姜丹    來源: 南方日報    作者: 郭蘇瑩    2020-05-28    瀏覽量: 5177

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,并開展各項峰頂測量工作。目前,隊員已成功完成峰頂測量任務,開始下撤。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,背后更是崛起的科技力量。150分鐘的峰頂測量中,實現了國產測繪儀器裝備全面擔綱。其實,早在一年前,科技創新的“登頂沖刺”早已開始。

150分鐘峰頂測量:國產測繪儀器裝備全面擔綱

在這150分鐘內,測量登山隊員在峰頂豎起測量覘標,使用GNSS接收機通過北斗衛星進行高精度定位測量,使用雪深雷達探測儀探測了峰頂雪深,并使用重力儀進行了重力測量。上述高精度測量儀器均由我國自主研發。同時也是人類首次在珠峰峰頂開展重力測量,這將有利于大地水準面優化,提高珠峰高程精度,并獲取寶貴的科學數據。

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,其中包括“國產測繪儀器裝備全面擔綱本次測量任務”。

登頂測量的高精度測量儀器均由我國自主研發。同時也是人類首次在珠峰峰頂開展重力測量,這將有利于大地水準面優化,提高珠峰高程精度,并獲取寶貴的科學數據。

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。

高原冰雪探測雷達系統。圖片由受訪者提供 高原冰雪探測雷達系統。圖片由受訪者提供

自主創新:兩大主力測繪設備均來自廣州科技企業

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”。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。

南方測繪集團積極響應號召,與自然資源部、中國測繪科學研究院、陜西測繪地理信息局、自然資源部第一大地測量隊(國測一大隊)等保持溝通,調動集團技術力量攻克科研難題,圓滿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——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”。

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。

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-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說,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。

攻堅克難:科技創新的“登頂沖刺”早已開始

在珠峰,隊員們克服困難沖頂測量,而早在一年前,科技創新的“登頂沖刺”早已開始。本次珠峰高程測量的實施單位為自然資源部第一大地測量隊(國測一大隊)、自然資源部大地測量數據處理中心、自然資源部陜西測繪產品質量監督檢驗站。

在國測一大隊進行設備考察之時,他們找到了南方測繪,希望通過南方測繪集成研制相關專用設備。南方測繪西安分公司經理馬卓齊回憶起當時的情景:“我們是去年5月21日接到這個需求的,我們和公司技術人員進行了充分的溝通,確定了技術路線后,很快與國測一大隊的相關負責人一起趕到北京對接廠商。我記得當時都是深夜了,可大家一點都不覺得累,總覺得有使不完的勁,要一起把這件大事完成好。”

 “考察覘標的時候,我們又一起去到了南方測繪常州附件工廠。在雪深雷達和覘標的定制研發期間,我們派了專人負責,測試、演示、再測試、再演示……反復修訂,就是要拿出的成果。”馬卓齊說。

在研發中,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”。

親歷整個過程的南方衛星導航技術員程少華回憶起攻關的種種場景,至今歷歷在目: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……逐個攻破。

“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。”

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。

“這次的覘標非常輕,集成度高,全國產化定制。”南方測繪常州附件工廠廠長王翔說,“它有兩面,共四組棱鏡,可以實現南坡和北坡的同時測量。”

從立足中國到走向世界,南方測繪通過持續的科技創新,在新技術、新領域不斷探索。“南方測繪正在實施大地信戰略,將會在高端國產測繪裝備研制和地理信息多行業應用等方面加大力度,為國家重點建設項目和國家安全重點領域提供可靠的自主測繪裝備和應用系統。”南方測繪相關負責人表示。