2024年,太陽活動頻繁成為熱門話題。據(jù)國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心數(shù)據(jù)顯示,僅在今年5月就記錄了超過10次X級強耀斑,這是太陽耀斑能量等級中最高的級別。隨著太陽活動在2025年達(dá)到高峰,地磁暴頻發(fā),加劇了電離層擾動,影響高精度定位終端的定位精度和固定率。
電離層擾動的影響不容小覷,長久以來,它都是業(yè)內(nèi)無法攻克的難題,影響著數(shù)以億計的高精度定位智能終端的正常運轉(zhuǎn)。比如,受電離層擾動影響,即便是在空曠無遮擋的地方,RTK設(shè)備用戶也會遇到一連好幾個小時無法固定的情況;農(nóng)機自動導(dǎo)航用戶受地磁暴干擾后定位精度受到影響,導(dǎo)致農(nóng)機作業(yè)走不直,甚至直接掉線,影響農(nóng)忙進度。無人機安防巡檢、自動駕駛等也正面臨挑戰(zhàn)。
近日,千尋位置發(fā)布業(yè)內(nèi)首個“大氣推理大模型”(Atmosphere Inference Large Model),為電離層擾動難題帶來了新的解題思路。
業(yè)內(nèi)首個“大氣推理大模型”
“‘大氣推理大模型’采用DIT架構(gòu),結(jié)合我們多項自研技術(shù),構(gòu)建起高效的大氣神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基座大模型,它能夠時監(jiān)測并推理電離層、對流層等大氣層的活躍情況,確保在電離層擾動期間持續(xù)提供高可用、高精度的時空智能服務(wù)?!鼻の恢眉夹g(shù)專家解釋道。
大模型核心技術(shù)示意
借助遍布全球5000多座GNSS星基/地基增強站,以及海量終端大氣數(shù)據(jù)提取技術(shù),讓千尋位置積累了全球范圍連續(xù)觀測9年的高質(zhì)量電離層等大氣數(shù)據(jù),為“大氣推理大模型”的建立提供了海量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
為深入了解電離層極端活躍的區(qū)域性表現(xiàn)和特征,從2023年1月開始,千尋位置在我國電離層活躍地帶——海南省建設(shè)了一張電離層監(jiān)測網(wǎng),進行長期觀測,積累了大量原始數(shù)據(jù),為大模型的演進和算法優(yōu)化提供基礎(chǔ)的參數(shù)支撐。
千尋位置在海南建設(shè)了一張電離層監(jiān)測網(wǎng),為大模型的演進提供基礎(chǔ)參數(shù)支撐
大氣推理大模型能夠把原始數(shù)據(jù)、大氣數(shù)據(jù)、基站數(shù)據(jù)等多模態(tài)數(shù)據(jù)中逐步映射成特定隱空間的特定分布,還能通過引入額外的條件信息,在逆向過程中從隱空間還原回多模態(tài)數(shù)據(jù),顯著提升了生成數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。
基于這一強大的AI大模型平臺,千尋位置的技術(shù)專家進行精細(xì)調(diào)優(yōu),還開發(fā)出多個特定用途的微調(diào)模型,包括電離層預(yù)報和電離層擾動改正量估計等,大幅提升了時空智能的應(yīng)用能力。
更為重要的是,“大氣推理大模型”能夠?qū)崟r感知用戶所在位置的大氣信息,并將這些信息作為新的訓(xùn)練數(shù)據(jù)不斷加入模型,形成正向反饋循環(huán),持續(xù)優(yōu)化和提升模型性能。
定位性能優(yōu)于傳統(tǒng)“1+1”模式
依托大氣推理大模型,千尋位置推出“千尋大氣增強服務(wù)”,通過云端動態(tài)感知智能終端所處空間環(huán)境和實時狀態(tài)變化,以云端和終端深入交互融合的方式,智能化地為每臺高精度定位智能終端提供最適合的大氣誤差信息,大幅提升終端定位精度的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
在對定位精度和固定率要求非常高的測量測繪領(lǐng)域,當(dāng)出現(xiàn)大氣呈現(xiàn)為復(fù)雜變化特性,導(dǎo)致RTK無法固定的情況時,通常會采用“自架基準(zhǔn)站+移動站”模式(即“1+1”模式)的方法來應(yīng)對,費時費力。
千尋大氣增強服務(wù)可大幅提升終端定位精度的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,大量實測數(shù)據(jù)顯示,即便是在電離層或?qū)α鲗訕O端活躍變化的情況下,定位精度性能依然優(yōu)于測繪行業(yè)傳統(tǒng)的“自架基準(zhǔn)站+移動站”模式(即“1+1”模式),這打破了測量測繪領(lǐng)域的行業(yè)傳統(tǒng)認(rèn)知。
大氣增強服務(wù)定位性能顯著優(yōu)于傳統(tǒng)“1+1”模式
以云南昆明五華區(qū)為例,在電離層極端活躍狀況下(電離層活躍指數(shù)10),固定率相比同類產(chǎn)品提高67%,并且顯著優(yōu)于基線距離1公里的“1+1模式”,提升了14.51%。
全面開放 助力行業(yè)解決電離層擾動難題
據(jù)中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會發(fā)布的《2023中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》,2022年我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值達(dá)到5007億元,同比增長6.76%。其中國內(nèi)高精度市場產(chǎn)值從2010年的11億元已快速增長到2022年的182.8億元,年均復(fù)合增長率超過24.5%。未來將有百億級物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要高精度的時空智能的能力。
為此,在設(shè)計產(chǎn)品之初,千尋位置就決定向行業(yè)全面開放大氣增強服務(wù)。目前,預(yù)置千尋位置FindCM服務(wù)的GNSS RTK設(shè)備已率先支持應(yīng)用大氣增強服務(wù),用戶可通過購買增值服務(wù)開啟。時空智能生態(tài)合作伙伴僅需通過集成“支持大氣增強服務(wù)的SDK”即可讓智能終端獲取大氣增強服務(wù),無需更改核心器件及算法,大大提升接入便利性。
未來,“千尋大氣增強服務(wù)”將廣泛應(yīng)用于測量測繪、行業(yè)無人機、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、自動駕駛以及智能穿戴等領(lǐng)域。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,千尋位置“大氣推理大模型”的推出,意味著千尋位置全面開放其大氣推理能力,助力全行業(yè)解決電離層擾動難題,在電離層極端活躍時為時空服務(wù)提供可靠技術(shù)保障,為智能終端的時空智能應(yīng)用與創(chuàng)新提供基礎(chǔ)。
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