点击右上角
微信好友
朋友圈
请使用浏览器分享功能进行分享
巧借5G设施，将北斗导航延伸至地下******
在雄安新区容东片区的地下停车场，看不到纷繁复杂的线路，大量装备都被“隐藏”在专门的机房里。机房的墙壁上放置着3个小盒子，既有合路器，又有北斗卫星导航室内分布单元，还有运营商的5G基站。在这里，一条线路连接楼顶上方，以获取北斗等卫星的定位信号；一条室分线路连接多个“小蘑菇头”，以实现地下停车场信号无缝覆盖。
在复杂如“迷宫”的地下停车场，找不到自己的车或者开着车找不到出口，是人们经常遇到的尴尬又让人头疼的事情。
如今，在“地上一座城、地下一座城、‘云’上一座城”的河北雄安新区（以下简称雄安新区），精准室内导航技术正在改变这一现状。雄安新区利用“5G+北斗”技术，低成本快速实现了区域地下空间准确定位与导航。即便是身处地下停车场，“智慧”定位导航系统也能够随时告知用户的具体位置，以及下一步该往哪走，让地下通行更加便捷、高效。
瞄准地下精准定位导航难题
人们的切身体会是，在室内尤其是地下开阔空间，定位导航服务远不如地上来得精准且持续。在接受科技日报记者采访时，北京邮电大学信息与通信工程学院副教授路兆铭直言：“当前的室内定位技术解决了定位服务‘有与无’的问题，但尚未解决‘服务质量有保障’的问题。”
当前，雄安新区“地下一座城”已经初具规模。除去高标准建设的、埋藏在地下的城市“大动脉”——城市综合管廊外，城市中地下停车场的面积也非常大。
例如，在雄安新区首个集中建成区——容东片区，众多小区、楼宇的地下停车场全部联通。在大规模的地下空间中，会有大量的人、车、物流动，初入其中很容易迷路，如何实现精准定位导航成为雄安新区“地下一座城”建设过程中面临的问题。
2022年，国家重点研发计划设立“交通基础设施”专项，在5G通信与信号定位领域有长期积累的北京邮电大学信息与通信工程学院，成为“雄安新区交通设施数字化建设示范应用”项目的牵头单位，展开“5G+北斗地下空间组合式定位导航”的课题研究。
作为上述课题负责人，路兆铭告诉记者，为了解决无法实现地下精准定位的难题，“5G+北斗地下空间组合式定位导航”课题组在立项时便设定了三个层级的目标：高精度车辆定位与导航、亚米级人员定位与导航、地上地下一体化无缝定位。
“项目结项时，我们要在雄安新区超大规模地下停车场内实现这三个目标的示范应用，这对我们来说是一个不小的挑战。”路兆铭表示。
北斗卫星信号赋能地下精准导航
“手机在室内有信号，不是靠室外的铁塔基站来实现，而是靠室内分布系统。”路兆铭告诉记者，这个系统并不神秘，就是人们经常在楼道或者家门口看见的那种“小蘑菇头”（信号增强器）。
在雄安新区容东片区的地下停车场，记者举目四望，看不到纷繁复杂的线路，大量装备都被“隐藏”在专门的机房里。机房的墙壁上放置着3个小盒子，既有合路器，又有北斗卫星导航室内分布单元，还有运营商的5G基站。在这里，一条线路连接楼顶上方，以获取北斗等卫星的定位信号；一条室分线路连接多个“小蘑菇头”，以实现地下停车场信号无缝覆盖。
现代楼宇建筑多由钢筋混凝土建成，室外信号被墙体“屏蔽”，需要室内分布系统进行信号的全覆盖。特别是2018年，工业和信息化部要求5G室内信号实现共建共享，运营商将各路信号“混”入统一由中国铁塔股份有限公司提供的关键设备——合路器中。这样，运营商的标准5G室内信号便被合路器分散给各个“小蘑菇头”，以实现信号扩增。
路兆铭科研团队成员“就地取材”，利用现有的4G/5G的室内分布系统，在5G基础设施上混搭北斗卫星导航信号，无需重建基础设施，只用一个简单的“加法”，就让北斗信号“混”入5G信号，构建出了一个精准的地下定位导航系统。
看似简单的操作，背后依靠的是融合定位算法的创新。“我们团队创新性地提出由信号SLAM（即时定位与建图）架构的‘5G+北斗组合式定位算法’，实现时空信息融合，使室内分布系统支持地下1米精度的定位与导航。”路兆铭表示。
从理论上来说，要给物体做空间定位，至少需要3个角度的观测值，而且观测值越多、定位越精准。“好比说，如果一辆车旁边站着10个人，每个人眼中车的位置都是1个观测值，那么当把10个观测值全部融合起来，车辆定位就会更精确。”路兆铭表示，“5G+北斗组合式定位算法”正是将北斗卫星导航信号、5G信号、加速度计等多源位置观测信息融合在一起，精确解算出车辆的当前位置。
除了创新定位算法，路兆铭科研团队还在算法的实际场景应用与优化方面做了大量工作。当技术成型后，2021年初，路兆铭科研团队先在北京邮电大学校园搭建环境进行了算法和技术验证，当年6月到雄安新区容东片区杏秋苑地下停车场搭建了试点，开展了为期一年的驻场技术研发和创新。在这期间，路兆铭科研团队解决了三四十种问题，例如异形路段、从地上到地下的定位与导航衔接等，使地下定位导航系统越来越适用于具体场景。
把导航服务送到更多地下停车场
随着大规模推广示范，目前地下定位导航系统已覆盖容东片区超过20万平方米的地下停车场。
利用“5G+北斗”定位导航技术，在雄安新区可实现停车场人员和车辆准确位置导航。路兆铭告诉记者，这套技术还可以被集成到百度地图、高德地图、雄安行等应用程序中，用户通过手机就能够实现精准定位导航。
路兆铭科研团队在容东片区地下停车场的测试结果显示，他们研发的地下定位导航系统，其室内导航定位精度在2米左右，可以实现找车位等功能。经测算，与此前技术方案相比，这套拥有完全自主知识产权的技术方案可以将整个建设成本节省50%以上。
“现如今，不光是容东片区，容西片区、启东区的地下空间也将推广使用这套地下定位导航系统。”路兆铭表示，作为在雄安新区示范应用的创新技术，这套地下定位导航方案未来还有望被推广至医院、商业综合体、地下矿区、航站楼等地上地下一体化的复杂场景中。
“雄安新区为技术创新提供了现实需求，更为创新技术应用提供了极好的验证平台。”路兆铭表示，借助雄安新区先进的设计理念和丰富齐全的场景需求，潜藏在论文里的新技术与方法得到了转化应用。
“未来，地下精准定位导航技术还将在河南、福建、广东等地不断推进建设。”路兆铭希望，能把精准定位与导航服务送到更多地下停车场中。（科技日报记者 何 亮）
“五个一百”绘大美中国精彩画卷******
中青漫评丨“五个一百”绘大美中国精彩画卷
以“团结奋进新征程 同心奋斗创伟业”为主题的2022中国正能量“五个一百”网络精品征集评选展播活动进入报送阶段，“五个一百”以正能量引领亿万流量，用主旋律奏响奋进乐章，绘就大美中国的精彩画卷。
“五个一百”勾勒中国繁荣昌盛图景。今日之中国，山河壮丽。北京冬奥会、冬残奥会成功举办，神舟十三号、十四号、十五号接力腾飞，第三艘航母“福建舰”下水，首架国产C919大飞机正式交付，白鹤滩水电站全面投产……一幅幅时代巨变的壮美画卷上，写满了波澜壮阔，闪耀着璀璨荣光。“五个一百”，观察国家发展的脉络，描绘出中华大地奔腾不息的改革实践，展现社会革故鼎新的精神风貌，用情用力讲述了壮丽的时代、火热的生活、奋斗的场景，笔锋所致皆是美好风景，镜头所及都是美美的中国。
“五个一百”传播中国昂扬奋进声音。今日之中国，人民伟大。面对风高浪急的国际环境和艰巨繁重的国内改革发展稳定任务，14亿多中国人民团结一心、守望相助。粮食产量喜获“十九连丰”、国内生产总值超过120万亿元；面对疫情防控、山火救援、抗震减灾等众多挑战，全体人民众志成城、攻坚克难，时刻彼此扶持，或咫尺邻里、或隔着屏幕，一抹抹的温暖直抵人心……中国取得的系列成就、累累硕果，“人民”二字总是贯穿其中、延伸脉络。“五个一百”抒写了伟大人民之奋进赞歌，把英雄人民的故事传唱到祖国每个角落，把人民英雄的气概讴歌进每个人心间，让更多人在相信中国、热爱中国、赞美中国的激荡共鸣中凝聚共识，鼓舞广大人民为祖国发展进步而不懈奋斗。
“五个一百”厚植青年浓厚家国情怀。今日之中国，青春澎湃。一个国家的进步，刻印着青年的足迹；一个民族的未来，寄望于青春的力量。疫情防控、乡村振兴、航天工程，一个个日新月异的变化，让青春充满自信与自豪；穿行在大街小巷的外卖小哥，奔忙在北京冬奥会赛场和疫情防控中的志愿者，每一抹动人的平凡之光，让青春充满向上向善的力量……指尖跃动间、镜头挥舞处，涌动的是满满正能量，生动展现了新时代90后、00后的责任担当。“五个一百”不断涌现青年“微光”，让更多的人感受青年的家国情怀，也推动更多的青年人在民族复兴征程中擦亮青春底色。
与祖国同行，为时代放歌。总有一种力量让我们勇往向前，总有一种精神时刻照亮前方。“五个一百”让正能量澎湃大流量，展现大美中国的崭新气象、勾画人民英雄的感人至深、激昂时代青年的朝气蓬勃，让我们踏着“五个一百”的奋进鼓点，努力以“大美中国”的强劲“音符”，奏响“同心奋斗”的精彩乐章。(文/马铭泽 图/李恒毅)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
1分快3地图 |
)