精准定位雄安“地下城”,他将天上信号导入地下|科技不一“Young” |
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你是否遇到过—— 进地下车库后, 想导航出口却始终不显示路线, 抓狂! 或者是找不到车却定位不到精确位置, 焦急! 如何让钢筋、混凝土重重包裹的地下 也能准确定位导航? 北京杰青、 北京邮电大学教授路兆铭 将天上信号成功导入地下, 解决了雄安新区“地下一座城”的 定位导航难题。 在雄安,有一座规模宏伟的“地下城”,地下综合管廊约380公里、地下停车场超2200万平方米。 想要管理这么大面积的“地下城”,离不开高精度的定位与导航。但由于建筑物遮挡等因素,地面上的导航系统在地下并不好用。 还有一个附加难题是,如果在室外,10米的定位精度就够用了,足以知道道路拐弯情况或者找到某个人、车,但是室内环境需要精确到1至2米,才能解决需求。 “能不能引入北斗信号,然后把北斗信号和5G融合起来就能精准定位了?”在当时,路兆铭的思路有很多人都觉得是天马行空,因为没人这么做过。但是后来经过不断地验证和优化,这个灵光一现的想法成为了解决“地下城”定位导航难题的黄金点子。 北斗卫星信号从超20000千米的高空来到地面,信号强度已经是极弱,再将其引入地下,信号强度会进一步衰减。 为了尽快将想法尽快实现,“地下城”成了路兆铭与团队的新“家”。当时的雄安地下是封闭状态,他们只能乘坐应急通讯车进出,每天早晨在工地上买两个鸡蛋灌饼,在里面一呆就是一天。 现场环境复杂,经过上千次的测试,他们终于研制出世界首创的北斗室内分布单元的接收模块,可以放大北斗信号,将高质量的信号引入地下。 北斗信号接收只是第一步,如何精准定位,又是另一个维度的难题。北斗信号之前从未在室内使用过,一般情况下定位只是确定一个范围。经过不断地迭代和优化,路兆铭和团队终于研发出“北斗+5G室分(室内分布系统)”地下空间高精度定位导航系统,实现了地上地下一体化的导航。 图:研发团队实地测试“北斗+5G室分”定位导航技术 “‘5G+北斗’导航已经覆盖150万平方米的雄安新区地下停车场,通过经纬度的定位,不管你是想导航某个车位还是充电桩都能准确找到。”这种技术还被河南平顶山某家医院看到,目前正在试点测试中。 展望未来,路兆铭满怀期待,“预计到年底,系统将覆盖雄安新区地下所有停车场。我们还希望技术能推广至地下商场、矿区、交通枢纽、航站楼等更多场景应用,为充分利用地下空间发挥作用!” 2021年,路兆铭主持的“面向B5G/6G的高性能开源基带芯片研究”项目获得北京市杰出青年科学基金项目资助。 项目支持空天地一体化融合通信,发布了OpenXG开源系统工程,首创了过程开源的移动通信行业群体协作机制,解决了移动通信领域开源难的问题。 在项目资助下,路兆铭的研究快速落地,相关成果在郑州应急救灾、国家航空航天多个重大工程中得到应用。 “获得北京市杰出青年科学基金项目资助是对我在科研道路上所付出努力的肯定,获得资助后,有了更多机会与国内外顶尖学者和科研机构建立合作关系,共同开展跨学科、跨领域的科研项目。有助于拓展研究视野、提升研究水平并促进开源基带芯片产业化。”路兆铭说。 近年来,北京市持续推动科技成果赋权,让像路兆铭这样的科技工作者直接享有科技成果转化的红利,让他们拥有更大的自主权和收益保障,极大地调动了他们的积极性,为成果转化“架桥铺路”,让科技成果加速落地生“金”。 路兆铭对从事科研领域的年轻人建议,“去实实在在解决现实中的问题,并坚持做下去,我们共勉!” 将论文写在祖国的大地上 是科研工作者的使命。 这就是北京杰青的宣言和行动! |
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