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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”：为岁月赋荣光，给人民以力量******
中青声评丨“五个一百”：为岁月赋荣光，给人民以力量
人民需要什么样的力量？
团结奋进新征程，同心奋斗创伟业。近日，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，一个个精彩作品如点点星火，汇聚成炬，照亮前行的方向。
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人无精神不立，国无精神不强。走向复兴，走向辉煌，既需强大的物质力量，亦需强大的精神力量。“五个一百”正是用记录的点滴星芒，去鼓舞平凡者的守望，让人人都能在新时代新征程上形成“披荆斩棘、奋勇前行”的个体意识，继而凝聚社会集体的意志与共识，构筑时代洪流里昂扬奋进的生动注脚。
人民需要真善美的力量。“云山苍苍，江水泱泱，先生之风，山高水长。”唯有知真、尽善，方可各美其美、美美与共。习近平总书记强调：“只要中华民族一代接着一代追求真善美的道德境界，我们的民族就永远健康向上、永远充满希望。”我们看到，因时因势战“疫”，衣着白衣“铠甲”的最美逆行者冲锋在前，科研工作者分秒必争铸造生物“盾牌”，为战“疫”大局提供有力支持；看到落红有情，化作春泥，把青春华章谱写在群山之间的老师，还有获得“2022中国经济年度人物特别奖”的快递外卖小哥代表，在奔跑中传递人间烟火，用行动诠释人间大爱……人们在守望相助间流动着温暖与关切，在与人为善、与邻为友中，真切感受到人间有情、世间有爱、生活美好。我们需要真善美的力量，因为真善美的行为最为打动人，真善美的力量最为鼓舞人。
人民需要自信、自立、自强的力量。树高叶茂，系于根深，自力更生是中华民族自立于世界民族之林的奋斗基点。民族复兴、国家富强、人民幸福，离不开自信、自立、自强的精神力量。“天宫”遥筑苍穹，“复兴号”贴地飞行，“福建舰”驰骋远洋。目之所及，身之所往，一个个举世属瞩目的发展成就，让今天的中国人民更有志气、骨气和底气，坚持中国式现代化发展道路，创造更多的中国奇迹。
人民需要接续奋斗的力量。“千磨万击还坚劲，任尔东西南北风。”奋斗创造伟业，实干成就未来。看冬奥健儿赛场摘金夺银，观大国工匠让中国制造绽放异彩，瞻建设者们逢山开路、遇水搭桥，蜀道之难不再难。每个人都是奋斗的主角，每一份付出都映照着梦想的天空。国之所需，吾之所向，积力之所举则无不胜，众智之所为则无不成。以奋斗为舟、劳动作桨，接续奋斗、永远奋斗，我们需要这样的精神力量，当好新时代新征程的主人翁，实现人生价值、创造美好生活、建功伟大时代。
人民需要让未来更美好的力量。有所为，有所爱，有所期待。对生活有期待，我们拥抱青春、不负韶华，在酸甜苦辣的人生百味中感悟生命的真谛；对工作有期待，我们脚踏实地、埋头苦干，用一点一滴的努力去实现梦想；对未来有期待，我们播撒种子、耕耘希望，让期待的嫩芽萌发成长为华盖参天的未来。因为美好的憧憬与期盼，会让我们更踏实、更幸福、更充实，会指引我们勇敢跨越山海，冲破阴霾，给我们面对不确定的勇气，点亮生命的光辉。
“五个一百”，每个人都是答卷人，我们用探索与实践的点滴，迎面时代抛出的问题，汇聚成波澜壮阔的中国力量，为岁月赋荣光，给人民以力量，让明天的中国更美好！(声、文/张婷)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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