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)
最新!河北1市中小学寒假时间定了******url:https://m.gmw.cn/2023-01/06/content_1303245664.htm,id:1303245664
定州市教育局最新发布通知,确定中小学(园)寒假放假时间↓↓↓
为切实做好2023年全市中小学、幼儿园寒假前后工作,日前,定州市教育局发布通知,对寒假及春季开学做出相应安排。
放假安排:义务教育阶段学校、幼儿园和职业学校非毕业班年级1月13日(腊月廿二)放假;普通高中学校和职业学校毕业班年级1月17日(腊月廿六)放假。
开学安排:义务教育阶段学校、幼儿园和职业学校非毕业班年级2月6日(正月十六)开学;普通高中学校和职业学校毕业班年级1月29日(正月初八)开学。
同时,定州市教育局对学生放假前后相关工作提出具体要求。
深入开展校园爱国卫生运动。各学校放假后和开学前,要做好校园内的环境消杀工作,确保爱国卫生运动工作落到实处。要加大校园环境卫生整治力度,全方位改善学校环境卫生,彻底消除卫生死角和蚊虫寄生地。要以班级为单位通过线上课堂、致家长的一封信等形式,教育学生及家长注意个人防护,养成良好的卫生习惯,做到勤洗手、勤通风、戴口罩、少聚集,做好自己健康的第一责任人。
严格规范办学行为。各学校要维护师生合法权益,不得随意增减假期时长,不得加重学生假期课业负担,确保学生有自主安排活动的时间。各学校要严格落实好中央“双减”和教育部“五项管理”政策规定,引导学生在寒假期间健康上网、加强体育锻炼、培养良好的阅读习惯、养成良好的睡眠习惯,促进学生健康成长。要按照年级统一,总量控制,个别调整的原则,布置系统性、多样性书面作业、实践性作业和探究性作业,积极探索布置跨学科综合性作业,严禁给家长布置作业或让家长代为评改作业,严禁让家长从QQ群或微信群下载打印学生作业。
科学指导假期生活。各学校要加强宣传贯彻《中华人民共和国家庭教育促进法》,引导家长树立科学教育理念,以促进学生健康快乐成长为出发点和落脚点,和学生共同商量制定科学合理的寒假计划,培养学生自我管理、自我发展的能力,避免盲目送孩子参加辅导培训,减轻学生培训负担。要组织教师开展线上家访和 “一对一”学生谈话,全面了解掌握学生成长环境和思想动态,增进家校之间的沟通和信任,引导学生加强体育锻炼、开展文艺活动、强化劳动实践、做好近视防控等,丰富学生假期生活,不能荒废学业。要开通“心理咨询热线”,加强学生的居家心理健康教育,做好心理健康辅导。
全面做好开学准备工作。各单位要提前安排好新学期工作,结合本学期线上教学局限性,做好下学期工作计划,明确工作目标,理清工作思路,谋划工作重点。要组织教职工按时到校上班,提前备课,做好教材到位等准备工作。要对校舍、电力线路、生活设施、食堂餐厅和体育活动设施等进行全面安全检查,消除安全隐患。按照疫情防控有关要求,坚持科学防控、精准施策,确保开学后师生的人身安全和教学工作的正常开展。
转自|定州教育
(文图:赵筱尘 巫邓炎)