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)
对话|蔡斌:从“刻骨铭心”,到“尽我所能”******
时隔十个月,中国女排再次登上了奔赴国际赛场的航班。
2022年世界女排联赛将于5月31日启幕。中国女排今日从广州飞赴土耳其安卡拉,巴黎周期征程由此展开。6月1日,她们将迎来本次比赛的第一个对手荷兰队,这也是新一届中国女排的首次亮相。
未来一个半月的时间里,中国女排将辗转多地比赛、训练,其间不回国。类似经历,队内诸多年轻球员从未有过。迎接新女排的第一次大考,已经开始。
时隔十余年,蔡斌再次拿起了中国女排的帅印。
东京奥运会的场景仍历历在目。在许多球迷心中,最好的球队,走好了一步步过程,却错过了最好的结果。
这份遗憾,需要弥补。尽管关于2009年的记忆并不美好,但56岁的蔡斌,还是决定在此刻重新接手中国女排。
球队出发前夕,蔡斌向中新体育讲述了两次执教中国女排时的不同心境。在曾经那段“刻骨铭心”的经历过后,这一次,他渴望为这支队伍尽己所能。
中新体育:自4月中旬集结以来,新一届中国女排在漳州备战月余。球队近况如何,在哪些方面进行了针对性训练?
蔡斌:队伍现在士气非常好,球员训练的积极性与投入程度也都很好。
由于球队阵容较新,近期训练更多着重于整体配合,也已形成了一个框架。体能是另一重点,毕竟这次出国时间达一个半月,体能储备对球队而言十分重要。
防伤、防病也很关键,而且国外在对待疫情上可能与国内不同,球队在这方面还有预案。这次出国参赛,任务还是比较重的。
在漳州的这段时间,球队进入到整体磨合期,确定了基本的打法。但受时间所限,中间有些需要填充的内容,我们还没来得及完成。
随着世界女排联赛揭幕,我们会以练促赛、以赛代练。
中新体育:包括世界女排联赛在内,球队今年有何具体目标?
蔡斌:今年世界女排联赛与往年不同,它与巴黎奥运会积分相关联。因此在锻炼队伍的同时,我们还需考虑最后的成绩,两者兼顾。
中国女排报名大名单包括24位球员。每站比赛开始前,会从中选出14人参赛,不同站之间可以替换球员。考虑到此次中国女排阵容较新,球队需要通过比赛加以磨炼与磨合。
对于世界女排联赛,我们第一步要进入前八,然后再继续往前冲,全力去拼。
今年还有女排世锦赛,我们也要争取好的成绩。这两项赛事,涉及中国女排的世界排名。
中新体育:随着名单公布,袁心玥成为中国女排队长。如何评价她?
蔡斌:从年龄、进入国家队的时间、奥运冠军的资历以及在这次集训中的表现等各方面看,袁心玥很胜任队长这一角色。
成为队长后,作为教练的左膀右臂,袁心玥所承担的比以前多。我会给她一定的宽松,希望她不要给自己太大压力,否则反而会放不开。
我希望袁心玥在球场上敢于承担、敢于拼搏,同时也应该允许自己的失误,不要背上太重的包袱,能够大胆、放开地去冲击对手。
中新体育:自接手球队以来,遇到了哪些困难?
蔡斌:困难随时都有,包括技术或其他方面。但我认为,从事竞技体育的人,不应该惧怕困难,我们本就应该解决困难。像比赛中,对手就在制造困难,我们需要克服它才能赢球。
对于困难,我相信球队上下会保持积极的心态,敢于挑战、敢于面对。
思想上,我们从为国奉献、集体主义、拼搏精神入手,把整体团队精神建设好。
中新体育:外界很关心朱婷、张常宁的情况。如果恢复较好,她们可能参加世锦赛吗?
蔡斌:不仅是朱婷、张常宁,中国女排的大门向所有高手敞开。队伍在不断前进,我们会根据球队的发展,以及每个人不同的情况去评定、衡量。
我们的指导思想是,每个人都要愿意为国家效力,愿意为中国女排效力,这个首先一定要有。
中新体育:中国女排在东京奥运会上留下了遗憾,此时接手球队需要勇气。对于“二进宫”而言,承受的压力可能更大。何种原因促使你作出了这一决定?
蔡斌:主要的原因,还是出于对排球的这份热爱。
2009年,我曾担任中国女排主教练。那时我用了4个字来形容:刻骨铭心。
在我看来,有很多地方值得总结,值得自己反思。通过这些年的锻炼,至少在排球上,现在的我可能想法更加全面、更加成熟。
至于压力,我也思考过这一问题。无论哪个岗位,都会有不同的压力,关键在于如何看待压力与承受压力的能力。
任何教练都有压力,但作为中国女排主教练,就要把工作做得更好、更细,因为这支队伍的受关注程度不一样。
中国女排是一支光荣的团队。我进入中国女排,也带着使命与任务,要继续传承、发扬中国女排精神。希望每一届中国女排的队员,都能以这种精神作为动力。
所以第一步,我们要在比赛中打出士气与霸气。我对这批中国女排球员有信心,我们还能往前冲。
中新体育:时隔多年再次执教中国女排,有何不同感受?
蔡斌:现在的条件,比2009年更好。比如人员方面,首次执教中国女排时,我刚要推动主攻接发球,可那时能接能打的主攻手非常少。
这些年,中国女排一直向高水平发展,根据自己的特点,紧跟了世界的潮流。在技术的全面性上,我们还要继续加油。
中新体育:你用“刻骨铭心”形容上一次的执教经历。这一回,会有怎样的期待?
蔡斌:尽我所能。尽我所能,把中国女排这支队伍带好。
这不光是在成绩上,我希望能够把中国女排的团队精神与拼搏精神,继续传承下去。
我们会划分出不同时间段,希望通过每个阶段的努力,最终能够见到效果。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |