斗极文创｜巧借5G设备，将斗极导航延伸至地下

在雄安新区容东片区的地下泊车场，看不到纷繁复杂的线路，大量配备都被“隐躲”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，又有斗极卫星导航室内散布单位，还有运营商的5G基站。在那里，一条线路毗连楼顶上方，以获取斗极等卫星的定位信号；一条室分线路毗连多个“小蘑菇头”，以实现地下泊车场信号无缝笼盖。

　　在复杂如“迷宫”的地下泊车场，找不到本身的车或者开着车找不到出口，是人们经常碰着的为难又让人头疼的工作。

　　现在，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），精准室内导航手艺正在改动那一现状。雄安新区操纵“5G+斗极”手艺，低成本快速实现了区域地下空间准确定位与导航。即使是身处地下泊车场，“伶俐”定位导航系统也可以随时告知用户的详细位置，以及下一步该往哪走，让地下通行愈加便当、高效。

　　对准地下精准定位导航难题

　　人们的亲身体味是，在室内出格是地下开阔空间，定位导航办事远不如地上来得精准且继续。在承受科技日报记者摘访时，北京邮电大学信息与通信工程学院副传授路兆铭婉言：“当前的室内定位手艺处理了定位办事‘有与无’的问题，但尚未处理‘办事量量有保障’的问题。”

　　当前，雄安新区“地下一座城”已经初具规模。除往高原则建立的、埋躲在地下的城市“大动脉”——城市综合管廊外，城市中地下泊车场的面积也十分大。

　　例如，在雄安新区首个集中建成区——容东片区，浩瀚小区、楼宇的地下泊车场全数联通。在大规模的地下空间中，会有大量的人、车、物活动，初进此中很随便迷路，若何实现精准定位导航成为雄安新区“地下一座城”建立过程中面对的问题。

　　2022年，国度重点研发方案设立“交通根底设备”专项，在5G通信与信号定位范畴有持久积存的北京邮电大学信息与通信工程学院，成为“雄安新区交通设备数字化建立示范利用”项目标牵头单元，展开“5G+斗极地下空间组合式定位导航”的课题研究。

　　做为上述课题负责人，路兆铭告诉记者，为领会决无法实现地下精准定位的难题，“5G+斗极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泊车场内实现那三个目标的示范利用，那对我们来说是一个不小的挑战。”路兆铭表达。

　　斗极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，而是靠室内散布系统。”路兆铭告诉记者，那个系统其实不神异，就是人们经常在楼道或者家门口看见的那种“小蘑菇头”（信号加强器）。

　　在雄安新区容东片区的地下泊车场，记者举目四看，看不到纷繁复杂的线路，大量配备都被“隐躲”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，又有斗极卫星导航室内散布单位，还有运营商的5G基站。在那里，一条线路毗连楼顶上方，以获取斗极等卫星的定位信号；一条室分线路毗连多个“小蘑菇头”，以实现地下泊车场信号无缝笼盖。

　　现代楼宇建筑多由钢筋混凝土建成，室外信号被墙体“屏障”，需要室内散布系统停止信号的全笼盖。特殊是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”进同一由中国铁塔股份有限公司供给的关键设备——合路器中。如许，运营商的原则5G室内信号便被合路器分离给各个“小蘑菇头”，以实现信号扩增。

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　　路兆铭科研团队成员“因地制宜”，操纵现有的4G/5G的室内散布系统，在5G根底设备上混搭斗极卫星导航信号，无需重建根底设备，只用一个简单的“加法”，就让斗极信号“混”进5G信号，构建出了一个精准的地下定位导航系统。

　　看似简单的操做，背后依靠的是合成定位算法的立异。“我们团队立异性地提出由信号SLAM（立即定位与建图）架构的‘5G+斗极组合式定位算法’，实现时空信息合成，使室内散布系统撑持地下1米精度的定位与导航。”路兆铭表达。

　　从理论上来说，要给物体做空间定位，至少需要3个角度的看测值，并且看测值越多、定位越精准。“比如说，假设一辆车旁边站着10小我，每小我眼中车的位置都是1个看测值，那么当把10个看测值全数合成起来，车辆定位就会更切确。”路兆铭表达，“5G+斗极组合式定位算法”恰是将斗极卫星导航信号、5G信号、加速度计等多源位置看测信息合成在一路，切确解算出车辆的当前位置。

　　除了立异定位算法，路兆铭科研团队还在算法的现实场景利用与优化方面做了大量工做。当手艺成型后，2021岁首年月，路兆铭科研团队先在北京邮电大学校园搭建情况停止了算法和手艺验证，昔时6月到雄安新区容东片区杏秋苑地下泊车场搭建了试点，开展了为期一年的驻场手艺研发和立异。在那期间，路兆铭科研团队处理了三四十种问题，例如异形路段、从地上到地下的定位与导航跟尾等，使地下定位导航系统越来越适用于详细场景。

　　把导航办事送到更多地下泊车场

　　跟着大规模妥帖示范，目前地下定位导航系统已笼盖容东片区超越20万平方米的地下泊车场。

　　操纵“5G+斗极”定位导航手艺，在雄安新区可实现泊车场人员和车辆准确位置导航。路兆铭告诉记者，那套手艺还能够被集成到百度地图、高德地图、雄安行等利用法式中，用户通过手机就可以实现精准定位导航。

　　路兆铭科研团队在容东片区地下泊车场的测试成果展现，他们研发的地下定位导航系统，其室内导航定位精度在2米摆布，能够实现找车位等功用。经测算，与此前手艺计划比拟，那套拥有完全自主常识产权的手艺计划能够将整个建立成本节约50%以上。

　　“现现在，不但是容东片区，容西片区、启东区的地下空间也将妥帖利用那套地下定位导航系统。”路兆铭表达，做为在雄安新区示范利用的立异手艺，那套地下定位导航计划将来还有看被妥帖至病院、贸易综合体、地下矿区、航站楼等地上地下一体化的复杂场景中。

　　“雄安新区为手艺立异供给了现实需求，更为立异手艺利用供给了极好的验证平台。”路兆铭表达，借助雄安新区先辈的设想理念和丰富齐全的场景需求，潜躲在论文里的新手艺与办法得到了转化利用。

　　“将来，地下精准定位导航手艺还将在河南、福建、广东等地不竭推进建立。”路兆铭期看，能把精准定位与导航办事送到更多地下泊车场中。（科技日报记者 何 亮）

内容来源于科技日报

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