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)
舌尖上的新疆兵团:“黄金烤肉”在传承中铺就致富路******
(新春走基层)舌尖上的新疆兵团:“黄金烤肉”在传承中铺就致富路
中新网乌鲁木齐2月3日电 (戚亚平 张芷榕 刘茹)每天13点一到,位于新疆生产建设兵团第十四师皮山农场科技路社区的“我喜欢烤肉店”门口就排起了队,前来购买、品尝“黄金烤肉”的顾客络绎不绝。
“‘黄金烤肉’特别好吃,准备买回家和爸爸妈妈一起品尝,味道特别香,大家有时间也来尝一尝。”居民约麦尔·麦麦提说。
“黄金烤肉”新鲜出炉。 刘茹 摄记者近日来到皮山农场“黄金烤肉”第三代传人排尔哈提·吾斯曼家的烤肉店看到,兄弟俩正将玉米面过筛,金灿灿的玉米面在筛盘下快乐飞舞着,营造出一种专属于塔克拉玛干沙漠的飞沙景象,不免令人惊叹。
起初,排尔哈提·吾斯曼家并不富裕,其祖辈就利用当地磨细的玉米面,研制了一款类似江南传统名菜“粉蒸肉”一样的美食——由玉米面包裹的馕坑烤羊肉。
这款用炉火烤制的“黄金烤肉”,得到民众的喜爱。
地处塔克拉玛干沙漠边缘的皮山农场属暖温带干旱荒漠性气候,羊肉是民众一年四季不可或缺的食物,不同季节食用羊肉也有不同的讲究。
用炉火烤制的“黄金烤肉”深受民众喜爱。 刘茹 摄制作“黄金烤肉”时,排尔哈提·吾斯曼先将新鲜羊肉切成均等的1公斤,再由姐姐用针和棉线串起,打好结后放在盐水中浸泡。静待1小时立即捞起,撒入提前配好的孜然和辣椒面,均匀搅拌使羊肉充分入味。
接着,由弟弟完成下一步骤,涂抹金黄色纯天然的玉米面,羊排和玉米面自然地融合。
另一边,排尔哈提·吾斯曼将盐水洒向馕坑里,把炉火调节到合适温度,将串起烤肉的铁钩一串串依次挂在坑口上,盖上盖子,用棉布平铺在盖顶保温,再用沙土完全覆盖。
耐心等待2小时后,“黄金烤肉”出炉。
“我们家的‘黄金烤肉’特别好吃,很嫩。希望大家来品尝。”排尔哈提·吾斯曼说。
顾客购买“黄金烤肉”。 刘茹 摄在等待烤制的时间里,一家人分工明确,两兄弟擦桌子、拖地,姐姐则会利用微信发布动态。如今消费模式升级,当有顾客需要预定时,都会提前线上联系。
排尔哈提·吾斯曼曾在2020年去烹饪学校学习,回家后将“黄金烤肉”的制作流程、腌制配方、烤制时长等进一步改良,做出老少皆宜的烤肉。
据悉,皮山农场“黄金烤肉”在和田地区小有名气,可口的味道和优良的服务,赢得农场及周边地区消费者的青睐。
时光流逝,排尔哈提·吾斯曼家里第四代小小烤肉家也在茁壮成长。他们写完作业,闻着飘香的烤肉味,走到室外的馕坑前,时而观看长辈们的烤肉过程,时而微笑看着每一个前来购买烤肉的顾客……(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |