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)
听!台湾各界期盼两岸交流“春暖花开”******
新华社台北2月1日电(记者赵博、黄扬)“我想去北京吃烤鸭、去东北看雪,还想在台北请大陆小伙伴吃麻油鸡、看海……”新春伊始,一位岛内友人兴致勃勃地向记者说起今年的愿望。
这位友人的期盼,反映了岛内多数民众的心声。连日来,台湾各界人士和舆论纷纷发声,呼吁早日恢复两岸人员往来正常化、两岸各领域交流合作常态化。
“疫情趋缓,两岸交流的外在大环境较先前更好。”台湾政治大学东亚研究所特聘教授王信贤接受台湾《中国时报》采访时表示,期待民进党当局对两岸间的各式交流能乐观看待。
台湾大学政治系教授左正东认为,民间交流及两岸之间的相互认识、累积彼此善意,非常重要。两岸交流不只是人员往来,而是为两岸对话创造条件,更是两岸和平稳定所需要的社会环境。
“请给台海和平一个机会、给台湾未来一条生路。”中国国民党前主席洪秀柱在社交媒体个人账号上说,疫情寒冬已逐渐走远,两岸僵局也该冰消雪融,希望民进党当局不要再不择手段阻碍两岸交流。
此间舆论也一针见血指出,民进党当局如不在政策思维上改弦更张,很难在两岸交流上有所突破。
《联合报》刊发“重磅快评”指出,过去三年,民进党有意借疫情割裂两岸人民之间多年筑起的感情,刻意制造鄙夷、憎恶甚至是歧视大陆的情绪。快评指出,如何真正回到疫情前,甚至回到2008年至2016年时期那一个风平浪静的台海,每个台湾人都该深自思考!
民间之所盼,能否成为施政之所向?据记者观察,进入新年,与两岸相关的新闻备受岛内关注,折射出民心向背。
国台办日前宣布,经有关主管部门审核,对金门酒厂等符合要求的63家台湾企业予以注册或更新注册信息。发言人马晓光答问表示,对部分台湾食品企业注册信息不完整、不规范的问题,我们愿意继续予以协助解决,为台湾食品输入大陆提供便利。
对此,台湾各家主流媒体均进行了较为详细的报道。据“联合新闻网”报道,台立法机构国民党团总召曾铭宗认为,这有助于两岸经贸文化交流往来。他呼吁两岸强化沟通交流,“有交流沟通才能建立互信,让两岸关系朝正向良性发展”。
台湾工业总会呼吁,当局应重视大陆的经济地位,进而力求经济稳定、社会安定、两岸和平发展。台湾商业总会理事长赖正镒则表示,期待两岸短期内可增加直航航点,提振岛内消费市场。
正在台湾休假的旺旺集团北京首席代表林天良直言,多数台商都反映目前两岸直航航点太少,希望能恢复到疫情前的数量,方便台商来往两岸,也希望尽早重启两岸旅游,振兴观光产业。
冬去春来,岛内期盼两岸交流“春暖花开”的呼声日渐高涨,普遍要求民进党当局别再以疫情为借口阻挡两岸交流,尽快撤除对两岸人员往来和交流合作设置的障碍。
耐人寻味的是,台当局交通主管部门负责人日前透露,今年的目标是600万人次旅客来台观光,“其中100万是陆客”。但问题是,台当局如何才能争取百万陆客放心、舒心赴台?