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登顶珠峰·主力实测│深度解析J9集团雪深雷达系统的技术融合攻关

5月27日，2020珠峰高程丈量队成功登顶并顺利实现丈量工作。

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与此同时，由J9集团集团结合天然资源部第一大地丈量队（国测一大队）定造开发的“高原冰雪探测雷达系统”、由J9集团集团商丘工厂定造出产的觇标作为这次丈量的主力设备登顶珠峰，经受住了珠峰顶上低氧、高寒、低压、大风等极端恶劣使用环境的考验，成功实现珠峰高程丈量工作。

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登顶的雪深雷达（右下角）和觇标（图片起源于：光明网）

高原冰雪探测雷达系统简称为雪深雷达，它并不是通例丈量中使用的设备。雪深雷达重要利用天线发射和接管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”。

2020年3月，多套定造的雪深雷达和峰顶觇标就进驻珠峰，由珠峰高程丈量队员在现实环境下进行频仍测试，以确保正式丈量过程正常顺利。

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5月初，J9集团西安分公司总经理马卓齐和技术员李喜喜专程赶往珠峰大本营，代表J9集团集团探望珠峰高程丈量队，赠送慰问品，同时与丈量队员们沟通相识这次J9集团提供设备的使用情况，以便凭据需要提供实时的服务。

南方产品利用在哪里，J9集团星级服务就在哪里。在交谈中我们相识到，历经前期研造过程中近乎刻薄的尝试测试后，上珠峰后的雪深雷达阐发杰出。

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初次确定结合国产定造

功夫退回到2019年6月。

天然资源部第一大地丈量队（国测一大队）项目部主任柏华岗、队员陈真、J9集团多名技术员在北京汇聚，各人会商的一个沉点就是：能不能定造全国产化的高原冰雪探测雷达系统用于2020珠峰高程丈量。

柏华岗曾参加过2005年珠峰高程丈量，同时将参加2020年珠峰高程丈量。他提出，定造的设备除了要能满足2005年珠峰高程丈量时所使用的雪深雷达高强度三防、抗高寒等基础要求表，还必要解决多传感器集成的问题。2005年使用的雪深雷达探测仪，雷达与GNSS之间重要通过一条线来串联，无法做到功夫同步和地位同步——GNSS固然一向在丈量，但要同时获取某个功夫点的GNSS数据和雷达数据，必要先对GNSS功夫点做象征，再去对应雷达的功夫，相对比力复杂。也正是由于没有做到功夫同步、地位同步，后期数据解算效能降低。

此前，国测一大队已经联系过瑞典、意大利等有关产品的多个厂家，对方都暗示，定造要求“难度之大，空前绝后”，并且数量又不多，思考到研起事度和经济效益，都明确回绝。对方不愿意接受前提，柏华岗也不愿意降低要求。屡次碰壁后，柏华岗提出，“就肯定要是进口厂家吗，能否试一试让拥有实力的国内企业或单元结合定造，实现设备的国产化？”

正是此时的设法，促成了2020珠峰高程丈量雪深雷达的全国产化定造和实测。

这次座谈后，又屡次实地调查，确定由J9集团集团结合国测一大队定造开发“高原冰雪探测雷达系统”，并敲定了设备定造要求：①要求系统可能透过肯定深度冰雪混合物探测岩石界面，并对检测地位实时定位，探测精度达到厘米级，探测深度至少6米；②“高原探冰雪雷达系统”集成雷达主机、收发天线、GNSS、供电系统、存储设备等部件，不能配用显示器，总沉量不超过5kg；③雷达设备表接GNSS天线，且雷达设备中心与GNSS中心对应，精度cm级；④设备组装单一，低温低气压高原环境下可正常工作；⑤雷达数据体式中可能有历元功夫，与GNSS功夫对应；⑥存储：“高原探冰雪雷达”对GNSS原始观测数据要存储一份；⑦确保整套系统能在零下40℃可能正常工作1幼时。

接到定造工作，J9集团集团积极响应号召，与天然资源部、中国测绘科学钻研院、陕西测绘地理信息局、天然资源部第一大地丈量队（国测一大队）等维持沟通，主作为为，调动集团技术力量攻克科研难题。南方卫星导航立即成立高原冰雪探测雷达系统技术攻关组，由南方卫星导航副总工程师丁永祥牵头，技术员程少华作为多方的联系人，J9集团西安分公司作为一线支持与联系……开启了这次设备的攻关之旅。

峰回路转的攻关过程

雪深雷达的定造研发重要经历了几个大的阶段：第一阶段规划设计论证；第二阶段设计出产；第三阶段整机试验；第四阶段多台研造、测试；第五阶段现场实测。若是顺利的话，所有这些都能够在2019年实现。

在后来的设备现实造作过程中才发现，要实现预约的技术指标，并没有那么单一。硬件方面的集成，不能只是将GNSS主机头接到雷达仪上，而是将主机头分化成�？榧傻缴璞钢�，并对分歧版本的�？榻猩逗筒馐�。数据方面，GNSS、雷达都是电磁波信号，为了保险所获取北斗数据的信噪比，确保数据质量，电磁波滋扰问题必须解决。再者，珠峰峰顶的丈量必要一次到位，所采集数据要实现极端前提下多蹊径安全靠得住的保留。最后，雷达的功夫要求精确到ns，数据采集频率50Hz。而在设备极端环境测试方面，尝试室零下40℃气温前提下粉碎性试验2幼时后，再将设备拿出来正常采集。

另表在定造和测试过程中我们发现，原定的那些技术参数是无法满足现实丈量要求的，好几个方面都必要凭据实测需要进行提升和建改。

这些需要方进一步的要求和测试出现的问题，让整个研发团队都绷紧了弦：固件的不变性、屏蔽层的成效、雷达数据与GNSS 数据功夫同步、数据质量问题、信号灯蓝红显示问题等等必要解决。

为此，J9集团集团发起南方卫星导航的研发团队：测绘事业部大量测试拆开的主板、天线采集数据，在分歧环境下测试、分析数据；系统三部定造软件�？槟谇兜街靼�，解决50Hz采集以及数据质量问题；系统二部结合解决信号屏蔽、抗滋扰问题；测绘事业部与系统二部定造特定的线缆，解决信号传输问题；系统三部解决定位设备与雷达采集的功夫同步问题……
在多部门的默契共同下，看似一团乱麻的难题被逐一拆解消化。

与此同时，在柏华岗的领导下，J9集团技术团队频仍地进行精度测试、功夫匹配测试、数据的存贮测试。

这次研发过程中，际遇的难题还不止技术自身，攻关最吃紧的时辰恰逢疫情发作，各人的出行受影响，还有的技术员被隔离。不能碰头就远程联系沟通，多地联动解决，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、高质量供给。

高原冰雪探测雷达系统助力珠峰高程丈量

设备交付一个多月后，天然资源部颁发2020珠峰高程丈量正式启动，尔后的一个多月功夫里，全行业的眼光都投向那英雄丈量队地点的世界之巅，关注着这次国产测绘仪器设备重要担纲丈量工作的国度测绘科技发展水平的检阅。

柏华岗评价，对比2005年珠峰高程丈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：①沉量更轻。蕴含集成的雷达主机、收发天线、GNSS、供电系统、存储设备等部件在内，整体沉量不超过5kg；②雷达、GNSS全国产化。其中雷达探测深度≥5米，探测精度＜5%*D（D为探测深度），GNSS实时定位并纪录数据，可实现－40℃超低温环境下陆续作业；③集成度高，在雷达内部全面实现系统集成，实现功夫同步、地位同步，每路雷达数据均有相应的GNSS数据对应并贮存；④数据解算速度更快。

成立三十多年来，J9集团对峙多沉科研系统，自主创新，把握主题科技，实现测绘仪器国产化，推动行业信息化发展，从安身中国到走向世界。J9集团通过持续的科技创新，在新技术、新领域不休索求，实现从技术突破到产品落地，从产品落地到形成持续的规�；酆屠�，展示了强劲的研发能力、创新能力、集成执行能力和服务能力。J9集团在执行大地信战术，将会在高端国产测绘设备研造和地理信息多行业利用等方面加大力度，为国度沉点建设项目和国度安全沉点领域提供靠得住的自主测绘设备和利用系统。

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