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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）
夜空中最亮的星：“守夜人”的春节，只为一城灯火******
(新春走基层)夜空中最亮的星：“守夜人”的春节，只为一城灯火
中新网兴安盟1月12日电 题：夜空中最亮的星：“守夜人”的春节，只为一城灯火
作者 张玮 曾令刚
春节的脚步一天天临近，夜幕降临，矗立在大街小巷的路灯、彩灯、花灯点缀着城市的夜空，传递着浓浓的年味儿，也照亮着人们回家的路。
在这灯光的背后，离不开一群“守夜人”，无论严寒酷暑，他们总在深夜里奔波前行，守护一城灯火，成为夜空中最亮的星。
傍晚6点钟，位于内蒙古东部地区的兴安盟突泉县早已进入黑夜，高空作业车启动，带上修好的照明器、检修路灯的工具和反光锥，吕东、汤守义从单位出发，进入夜间工作模式。
吕东、汤守义是突泉县市政综合保障中心路灯管理所的路灯维修师，已有30年路灯维修经历的汤守义一边登车，一边与刚参加工作3年的“新生”吕东调侃着，“小吕，咱俩这是老小搭配，干活儿不累啊。”
图为吕东乘坐高空作业车检修路灯。 曾令刚 摄“春节期间，随着用电量增加，造成路灯变压器不稳定，经常会有短路的路灯。”吕东告诉记者，他们要对街道沿线的照明设施进行全面检修维护，及时更换破损的灯泡和烧坏的镇流器、触发器，并对路灯相关配套电力设施进行检修，消除隐患，确保春节期间城区照明设施能够正常运转。
吕东说，由于维修工少，所以春节期间的工作量显得比平时多了很多，白天不能占用道路资源，他们只能夜间上工。
“今晚的第一个任务是有群众打电话说有一盏路灯出故障了，咱们过去看看什么情况。”吕东说。
前往检修点的路上，吕东回忆起3年前他刚上班的样子，“刚上班那会儿，整个城区的几百盏路灯，我们都要靠夜间巡逻去发现路灯故障。”
“现在引进了路灯云控系统，能够实时监测路灯运行的数据，哪里路灯出故障，我们很快就能知道，节省了很多巡逻时间。”吕东说，这套路灯云控系统，不仅能自动点亮、按需照明，还能准确定位故障路灯。
说话间，记者随吕东和汤守义抵达检修点，一盏路灯忽明忽暗。3年的维修经验已经能让吕东判断出这是照明器里面的驱动坏了。
“把坏了的照明器换下来就行了。”停车，戴安全帽，放置反光锥提醒后方来车，快速打开灯杆下的灯门，拔掉保险，吕东和汤守义动作麻利。
“这活儿简单，我上吧。”进行高空作业的是汤守义，66岁的他身手敏捷地跨上升降台。
灯杆高10米，随着高空作业车升降台不断上升，人在半空中不受控制地摇晃，汤守义却神情淡定，升降台晃动丝毫不影响他工作。
冬日夜里，当地气温常常跌破-30?℃，“冬天作业的时候，我们戴的手套都特别薄，因为灯具的螺丝比较小，薄手套方便操作。”汤守义一边工作一边笑着对记者说，已经习惯了，虽然冻手，但可以坚持。“灯亮了，大家就方便了。”
几分钟时间，汤守义麻利地换掉故障照明器，吕东在地面上将供电箱内的电闸合上，路灯恢复正常照明，他们接着赶往下一个检修点，“今晚可能又得忙到凌晨了。”
春节期间，为了保障城市照明，路灯维修工的工作时间更加不确定，“接到报修电话，可能随时都要加班抢修。”吕东说。
“过年那几天，每天晚上我们还会轮班值守，对各路段进行巡检，发现新的问题及时解决，对大问题记录在案，第二天及时进行维修，确保春节期间亮灯率达到98%以上。”汤守义如是告诉记者。
从20世纪90年代的汞灯、钠灯到如今的LED灯，从当年几十盏路灯到现在的5000多盏路灯，灯的类型和数量不断在变，而不变的是路灯维修师用坚守点亮城市的夜空。
对汤守义而言，他是社会发展、时代进步的见证者，无论是夜间作业、马路作业，还是高空作业，他早已习惯了这样的节奏。“作为城市的‘守夜人’，只要路灯一直亮着，这座城市便有了温度，我们的心中就像过节一般喜悦。”(完)
（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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