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)
俄乌局势进展:乌克兰内务部长坠机遇难 俄罗斯宣布将扩军至150万人******
中新社北京1月18日电 综合消息:乌克兰内务部18日证实,乌内务部部长当天在乌基辅州直升机坠毁事故中遇难。俄罗斯外长拉夫罗夫18日举行年度记者会,就乌克兰局势等发表最新看法。俄罗斯国防部17日宣布俄将扩军至150万人。
乌内务部长坠机遇难
乌克兰媒体18日报道称,一架直升机当天在基辅附近坠毁,包括乌内务部长莫纳斯特尔斯基在内的18人遇难,乌内务部证实了该消息。报道还援引乌空军消息称,坠毁的直升机隶属于乌国家紧急事务局,事发时正在执行任务。
乌俄两国媒体当天早些时候报道称,乌克兰一架直升机在基辅州坠毁,造成16人遇难,22人受伤。报道援引警方消息称,遇难者中有9人乘机,其中包括乌内务部长和他的第一副手。由于坠机地点靠近当地一家幼儿园,造成幼儿园中包括儿童在内的人员伤亡。
俄国防部宣布俄将扩军至150万人
根据俄国防部17日消息,俄国防部长绍伊古当天表示,将在2023年至2026年期间落实俄武装力量大规模调整、人数增加、军事行政区划调整等计划,其中俄军总兵力将扩充到150万人。
绍伊古表示,俄总统普京决定将武装力量人数增加到150万人。只有通过加强武装力量关键组成部分建设,才能确保国家军事安全,保护相关地区和关键设施目标安全。
俄总统新闻秘书佩斯科夫当天表示,俄将扩军是西方行动所致,国家安全应获得无条件保障。
俄外长举行年度记者会
俄外交部长拉夫罗夫18日举行年度记者会。据俄罗斯卫星通讯社报道,拉夫罗夫在记者会上就乌克兰局势指出,西方正在利用乌克兰作为代理人发动战争。西方在地缘政治新条件下想“掠夺全世界”。
报道称,拉夫罗夫在回答“俄对乌特别军事行动是否会在今年结束”的问题时表示,特别军事行动的目标不是虚构的,它由俄国家安全的根本利益决定。他还称,不应有来自乌克兰的对俄威胁,在乌领土上不应有威胁俄的军事基础设施。
乌居民楼遇袭事件已致45人遇难 乌总统办公室顾问辞职
据《乌克兰真理报》报道,乌总统新闻秘书17日证实,乌总统府批准了乌总统办公室顾问阿列斯托维奇的辞职申请。
当天早些时候,阿列斯托维奇在社交媒体平台发消息宣布辞职。英国《卫报》等外媒报道称,他曾就乌克兰第聂伯罗市居民楼遇袭事件发表评论,称一枚被乌军防空系统击落的俄军导弹坠落在居民楼上发生爆炸。但乌军方随后否认了这一说法。该言论引发乌克兰国内多方指责,认为其将责任归咎于乌方,诋毁乌军方。
据乌克兰国家通讯社17日报道,第聂伯罗市一栋居民楼当地时间14日遭导弹袭击,导致部分楼体坍塌,已造成45人遇难,79人受伤。目前搜救工作和废墟清理工作已完成。
路透社等外媒报道称,乌方指责俄军导弹袭击致悲剧发生。俄方则否认袭击居民楼,并表示,俄军打击对象为乌方军事目标。
欧盟九国民调显示近半民众望尽快结束乌克兰危机
据今日俄罗斯电视台报道,17日公布的一项民调结果显示,奥地利、法国、德国、希腊、意大利、荷兰、波兰、葡萄牙和西班牙九国受访者中,有约48%的人表示,希望乌克兰为和平而妥协,以尽快结束乌克兰危机。
报道称,60%的德国受访者赞成乌方妥协,对欧盟军援持怀疑态度。民众观点与德国政府官方立场出现分歧。60%的希腊受访者和50%的意大利受访者明确表示,对欧盟军援持反对态度。
另据美国有线电视新闻网报道,欧盟委员会主席冯德莱恩17日表示,对俄罗斯的第10轮制裁即将到来。此轮制裁将重点关注“堵住已采取措施的漏洞”。她还称,西方盟友需要加强向乌克兰提供军事支持和装备的水平。乌克兰需要“它能够操作的所有军事装备”。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)