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)
当“丝路明珠”遇到上合,读懂习近平所说的历史启迪******
(近观中国)当“丝路明珠”遇到上合,读懂习近平所说的历史启迪
中新社北京9月17日电 (记者 梁晓辉)“古丝绸之路为亚欧大陆商品物产大流通、科学技术大传播、思想观念大碰撞、多元文化大交融作出巨大贡献,也为上海合作组织国家实现和平与发展提供了历史启迪。”在上合组织撒马尔罕峰会上,中国国家主席习近平如是说。
当地时间15日至16日,上海合作组织成员国元首理事会第二十二次会议在乌兹别克斯坦的古丝路名城撒马尔罕举行。于撒马尔罕观上合组织发展,延绵千年的“丝路精神”与不断发展的“上海精神”在此交汇。
“文明的十字路口”“地球的不老容颜”“举世闻名的丝路明珠”……当千年古城开启“上合时间”,撒马尔罕如何以其悠久的历史照鉴未来,带给世人思考。
历史上,撒马尔罕因古丝绸之路而兴,如今成长为丝绸之路经济带上的重要城市,映照了以和平合作、开放包容、互学互鉴、互利共赢为内涵的“丝路精神”。
而现实中,上合组织因互信、互利、平等、协商、尊重多样文明、谋求共同发展的“上海精神”,走出一条新型区域组织的合作与发展道路,不断展示出生命力。
“‘上海精神’与‘丝路精神’是相通且一脉相承的。”中国上合组织研究中心秘书长邓浩认为,二者都抓住了人类文明发展的大势,主张平等、交流、合作、共赢,“站在了人类历史正确的一边”。
上合组织成立于2001年,以协调解决成员国棘手的安全问题为出发点,一路延伸至经济、文化等多领域合作,职能不断扩大的同时,成员也由最初的6国增至8国。
起初,上合组织并不被看好甚至被误读、唱衰,然而走过20多年,上合大家庭“朋友圈”不断扩大,向心力和吸引力不断上升,一路发展成为当今世界幅员最广、人口最多的综合性区域组织。
回顾上合组织20多年的发展历史,习近平在撒马尔罕峰会讲话中总结其“成功密码”:坚持政治互信,坚持互利合作,坚持平等相待,坚持开放包容,坚持公平正义。在题为《把握时代潮流 加强团结合作 共创美好未来》的讲话中,他还指出,这5点经验充分体现了互信、互利、平等、协商、尊重多样文明、谋求共同发展的“上海精神”。
“上海精神”是上合组织的理念基础和行动指南。邓浩认为,上合组织成功的根本,在于这一理念具有先进性。
邓浩说,“上海精神”超越了当下一些西方国家长期奉行的“冷战思维”“霸权思维”,建立了一种新型的合作模式,主张合作、包容、开放。这其实是广大发展中国家的共同诉求,也是世界上大多数国家的诉求。因此,一直有新的国家想加入到上合组织中来。
德不孤,必有邻。在撒马尔罕峰会上,上合组织成员国领导人签署了关于伊朗加入上合组织义务的备忘录,启动接收白俄罗斯为成员国的程序,以及批准、同意埃及等8国为新的对话伙伴。在组织内体现为向心力的“上海精神”,已在世界上展现出十足吸引力。
“过去我们践行‘上海精神’取得巨大成功,未来我们还要秉持‘上海精神’一路前行。”习近平展望上合组织未来发展时说。
历史照鉴现实,更启迪未来。于撒马尔罕观上合组织发展,习近平进一步倡议“推动构建更加紧密的上海合作组织命运共同体”,并提出上合组织下一步发展的中方主张:加大相互支持,拓展安全合作,深化务实合作,加强人文交流,坚持多边主义。
落实全球安全倡议、推动全球发展倡议在本地区落地生根、继续加强共建“一带一路”倡议同各国发展战略和地区合作倡议对接……习近平所提重点方面,被认为既着眼于当下世界安全所需,又兼顾发展长远之道,也被写入峰会发表的撒马尔罕宣言中。
安全与发展向来是一枚硬币的两面,对百年变局之中的欧亚地区更是如此。当下,该地区安全环境和发展条件遭遇近30年来前所未有的挑战,而构建上合组织命运共同体所锚定的,正是成员国最迫切关心的问题。
上合组织秘书长张明在谈及地区安全问题时认为,未来上合组织可从习近平主席提出的全球安全倡议中汲取更大能量,将上合组织地区打造成和谐、安宁、稳定、可持续发展的示范空间。
而对于发展问题,吉尔吉斯斯坦卡巴尔通讯社前社长、政治分析师库班透过媒体表示,习近平主席提出的共建“一带一路”倡议,拉近各国间的距离,促进共同发展。上合组织国家深知,共建“一带一路”是各国坚定相互支持、扩大各领域合作的重要途径。
“新形势下,上合组织对于成员国和地区发展具有更加重要的作用。”中国俄罗斯东欧中亚学会会长李永全指出未来构建上合组织命运共同体的优势所在:“上海精神”正受到越来越多国家的认可和赞赏,上合组织务实合作日益具有生命力,上合组织所覆盖的区域是最佳合作对象。
他认为,构建上合组织命运共同体是“上海精神”的延续,赋予“上海精神”新的时代内涵。“中国也再次用实际行动表达对推动上合组织发展的诚意。”
于千年古城撒马尔罕观上合组织发展,“丝路精神”、“上海精神”、构建上合组织命运共同体一脉相承,历史正启迪当下,照鉴未来。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)