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)
(新春走基层)内蒙古乡村振兴见闻:村强民富产业兴******
中新网呼和浩特1月12日电 题:内蒙古乡村振兴见闻:村强民富产业兴
中新网记者 张林虎
过去10年,从脱贫攻坚到乡村振兴,内蒙古自治区农村牧区面貌发生了翻天覆地的变化;从特色种养殖到“北果南卖”新思路,一幅农村美、农民富、产业兴的乡村振兴画卷在祖国北疆徐徐展开。
农村美:乡村要振兴
“新盖的羊圈不仅宽敞,还有接羔保育房,隔着玻璃就能看到每只羊的待产情况,冬天也不怕冻了。”12日,内蒙古乌兰察布市四子王旗忽鸡图乡麻黄洼村村民苏补云说。
四子王旗位于我国正北方,北与蒙古国接壤,国境线全长104公里,总面积2.55万平方公里,是典型的地广人稀地区。
图为养殖户正在为羊添加草料。 李宁 摄2022年,作为四子王旗乡村振兴示范村,麻黄洼村使用京蒙协作资金800万,建成了杜蒙肉羊育种联合体标准化繁育小区。
麻黄洼村党支部书记王俊平向中新网记者介绍,这个小区占地128亩,建设高标准羊舍36座,每座均配套青贮窖、储草棚、接羔保育房、储粪池等基础设施,集中回收羊粪生产有机肥,实现人居与牲畜饲养分开、生产区与生活区分离。
苏补云一直以养羊为生,随着人畜分离养殖小区的建成,他家的羊都乔迁了“新居”。“统一养殖、防疫、饲草料、回收,这种模式减轻了劳动强度,也增加了收入。”
如今的麻黄洼村,不仅有产业富民的“气质”,更有景美宜居的“颜值”。
据了解,2022年四子王旗共落实京蒙协作资金5659.5万元,实施乡村振兴示范村建设项目17个,目前已完成16个。
忽鸡图乡党委书记张文杰表示,明年要稳步扩大养殖规模,户均养殖基础母羊由30只扩大到60只,户均年纯收入由现在的5万元提高到10万元。“同时辐射带动本村其他农户和周边其他村农户加入养殖序列,增加养殖收入。”张文杰说。
农业强:产业现代化
在距离麻黄洼村1000公里之外的通辽市开鲁县义和沙拉村,米学娇正在指挥搬运工往冷藏车上搬运鸡心果。
“今天这车货是发往广州的。到现在为止,今年的销量已达到50余万斤,我们的鸡心果果香浓郁、口感甜脆,在南方销售得特别好。”米学娇说,因为有了冷库,实现了果品反季销售,效益也特别好。
米学娇夫妇从事彩钢门窗生意多年,随着家乡林果产业的发展,夫妻俩便有了“北果南卖”的想法。巧的是,村里当时正在争取冷藏库建设项目。
义和沙拉村党支部书记宫佳军介绍,村里有果树3800亩,其中2000亩正处盛果期。为延长果品上市时间、增加果农收入,村党支部领办的合作社与米学娇夫妇共同出资建设冷藏库。
2022年秋天,冷藏库投入使用,并高于市场价优先收购本村当季果品,收益按投资比例分成。
“每斤果能多卖约1元钱,果农每亩地能多收入400多元钱,村集体每年也能增收5万元。”宫佳军说,冷库的建成,让村里80多户果农销路不愁、增收无忧。
“我家有30多亩林地,栽的全都是鸡心果。外地客商收购价为每斤3.5元,我们村的冷库是每斤4.5元,而且不分等级,全都要。”在果农宫远辉看来,村委会通过发挥党支部的火车头作用和能人的示范带头作用,对果品进行“冷处理”,带来果农与村集体双增收的“热效应”。
资料图。图为鸡心果收购现场。 胡建华 摄农民富:生活有奔头
从精准扶贫户到致富带头人,5年时间,巴彦淖尔市乌拉特前旗永福村农民李锦的生活发生了日新月异的变化。
李锦原本的生活并不差,后来却因病致贫,2016年被列为精准贫困户。他靠着产业扶贫资金,买了一头成年奶牛开始发展养殖业。
清扫牛槽、加水喂草、整理圈舍……李锦每天都在牛圈里忙碌着。
好政策加上勤劳的双手,让李锦牛场的规模迅速扩大,他也摇身一变,从一头牛的小养殖户,变成了家庭牧场主。2019年,李锦的家庭牧场年收入近30万元。
图为米学娇(右)指挥果品出库。 胡建华 摄“脱贫要靠自己,要靠辛苦的劳动,不能有等靠要的思想,否则一辈子也富不起来。”这句话成了李锦的口头禅。
产业扶贫政策让李锦过上了好日子。他感恩党的扶贫政策,也感谢乡亲们的帮助和支持,自己脱贫后,把学到的养殖知识和积累的经验,向村民们倾囊相授,带动当地村民发展养牛。
“现在牛场实现了自繁自育,全村有200多户村民跟着我一起发展养殖业,打算将来慢慢把种群扩大,致富增收不是梦。”李锦说。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |