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巧借5G設施,將北斗導航延伸至地下******
在雄安新區容東片區的地下停車場,看不到紛繁復雜的線路,大量裝備都被“隱藏”在專門的機房里。機房的墻壁上放置著3個小盒子,既有合路器,又有北斗衛星導航室內分布單元,還有運營商的5G基站。在這里,一條線路連接樓頂上方,以獲取北斗等衛星的定位信號;一條室分線路連接多個“小蘑菇頭”,以實現地下停車場信號無縫覆蓋。
在復雜如“迷宮”的地下停車場,找不到自己的車或者開著車找不到出口,是人們經常遇到的尷尬又讓人頭疼的事情。
如今,在“地上一座城、地下一座城、‘云’上一座城”的河北雄安新區(以下簡稱雄安新區),精準室內導航技術正在改變這一現狀。雄安新區利用“5G+北斗”技術,低成本快速實現了區域地下空間準確定位與導航。即便是身處地下停車場,“智慧”定位導航系統也能夠隨時告知用戶的具體位置,以及下一步該往哪走,讓地下通行更加便捷、高效。
瞄準地下精準定位導航難題
人們的切身體會是,在室內尤其是地下開闊空間,定位導航服務遠不如地上來得精準且持續。在接受科技日報記者采訪時,北京郵電大學信息與通信工程學院副教授路兆銘直言:“當前的室內定位技術解決了定位服務‘有與無’的問題,但尚未解決‘服務質量有保障’的問題?!?/p>
當前,雄安新區“地下一座城”已經初具規模。除去高標準建設的、埋藏在地下的城市“大動脈”——城市綜合管廊外,城市中地下停車場的面積也非常大。
例如,在雄安新區首個集中建成區——容東片區,眾多小區、樓宇的地下停車場全部聯通。在大規模的地下空間中,會有大量的人、車、物流動,初入其中很容易迷路,如何實現精準定位導航成為雄安新區“地下一座城”建設過程中面臨的問題。
2022年,國家重點研發計劃設立“交通基礎設施”專項,在5G通信與信號定位領域有長期積累的北京郵電大學信息與通信工程學院,成為“雄安新區交通設施數字化建設示范應用”項目的牽頭單位,展開“5G+北斗地下空間組合式定位導航”的課題研究。
作為上述課題負責人,路兆銘告訴記者,為了解決無法實現地下精準定位的難題,“5G+北斗地下空間組合式定位導航”課題組在立項時便設定了三個層級的目標:高精度車輛定位與導航、亞米級人員定位與導航、地上地下一體化無縫定位。
“項目結項時,我們要在雄安新區超大規模地下停車場內實現這三個目標的示范應用,這對我們來說是一個不小的挑戰?!甭氛足懕硎?。
北斗衛星信號賦能地下精準導航
“手機在室內有信號,不是靠室外的鐵塔基站來實現,而是靠室內分布系統?!甭氛足懜嬖V記者,這個系統并不神秘,就是人們經常在樓道或者家門口看見的那種“小蘑菇頭”(信號增強器)。
在雄安新區容東片區的地下停車場,記者舉目四望,看不到紛繁復雜的線路,大量裝備都被“隱藏”在專門的機房里。機房的墻壁上放置著3個小盒子,既有合路器,又有北斗衛星導航室內分布單元,還有運營商的5G基站。在這里,一條線路連接樓頂上方,以獲取北斗等衛星的定位信號;一條室分線路連接多個“小蘑菇頭”,以實現地下停車場信號無縫覆蓋。
現代樓宇建筑多由鋼筋混凝土建成,室外信號被墻體“屏蔽”,需要室內分布系統進行信號的全覆蓋。特別是2018年,工業和信息化部要求5G室內信號實現共建共享,運營商將各路信號“混”入統一由中國鐵塔股份有限公司提供的關鍵設備——合路器中。這樣,運營商的標準5G室內信號便被合路器分散給各個“小蘑菇頭”,以實現信號擴增。
路兆銘科研團隊成員“就地取材”,利用現有的4G/5G的室內分布系統,在5G基礎設施上混搭北斗衛星導航信號,無需重建基礎設施,只用一個簡單的“加法”,就讓北斗信號“混”入5G信號,構建出了一個精準的地下定位導航系統。
看似簡單的操作,背后依靠的是融合定位算法的創新?!拔覀儓F隊創新性地提出由信號SLAM(即時定位與建圖)架構的‘5G+北斗組合式定位算法’,實現時空信息融合,使室內分布系統支持地下1米精度的定位與導航?!甭氛足懕硎?。
從理論上來說,要給物體做空間定位,至少需要3個角度的觀測值,而且觀測值越多、定位越精準?!昂帽日f,如果一輛車旁邊站著10個人,每個人眼中車的位置都是1個觀測值,那么當把10個觀測值全部融合起來,車輛定位就會更精確?!甭氛足懕硎?,“5G+北斗組合式定位算法”正是將北斗衛星導航信號、5G信號、加速度計等多源位置觀測信息融合在一起,精確解算出車輛的當前位置。
除了創新定位算法,路兆銘科研團隊還在算法的實際場景應用與優化方面做了大量工作。當技術成型后,2021年初,路兆銘科研團隊先在北京郵電大學校園搭建環境進行了算法和技術驗證,當年6月到雄安新區容東片區杏秋苑地下停車場搭建了試點,開展了為期一年的駐場技術研發和創新。在這期間,路兆銘科研團隊解決了三四十種問題,例如異形路段、從地上到地下的定位與導航銜接等,使地下定位導航系統越來越適用于具體場景。
把導航服務送到更多地下停車場
隨著大規模推廣示范,目前地下定位導航系統已覆蓋容東片區超過20萬平方米的地下停車場。
利用“5G+北斗”定位導航技術,在雄安新區可實現停車場人員和車輛準確位置導航。路兆銘告訴記者,這套技術還可以被集成到百度地圖、高德地圖、雄安行等應用程序中,用戶通過手機就能夠實現精準定位導航。
路兆銘科研團隊在容東片區地下停車場的測試結果顯示,他們研發的地下定位導航系統,其室內導航定位精度在2米左右,可以實現找車位等功能。經測算,與此前技術方案相比,這套擁有完全自主知識產權的技術方案可以將整個建設成本節省50%以上。
“現如今,不光是容東片區,容西片區、啟東區的地下空間也將推廣使用這套地下定位導航系統?!甭氛足懕硎?,作為在雄安新區示范應用的創新技術,這套地下定位導航方案未來還有望被推廣至醫院、商業綜合體、地下礦區、航站樓等地上地下一體化的復雜場景中。
“雄安新區為技術創新提供了現實需求,更為創新技術應用提供了極好的驗證平臺?!甭氛足懕硎?,借助雄安新區先進的設計理念和豐富齊全的場景需求,潛藏在論文里的新技術與方法得到了轉化應用。
“未來,地下精準定位導航技術還將在河南、福建、廣東等地不斷推進建設?!甭氛足懴M?,能把精準定位與導航服務送到更多地下停車場中。(科技日報記者 何 亮)
京演新春賀歲上演15部好戲******
2023年兔年有兩個立春,也稱“雙春年”。以“雙春賀歲·京演有戲”為主題,由北京演藝集團主辦的第三屆新春賀歲演出季將于大年初一正式開啟,京演經典、童年趣味、京味潮流三大板塊將上演15部劇目42場演出,集納集團旗下九家藝術院團的精品力作和創作成果,在北京八個劇場給觀眾們獻上新春佳節的文化盛宴。
“京演經典”板塊中,舞劇《五星出東方》將于2月17日至19日亮相天橋藝術中心,這是該劇在榮獲第十七屆“文華大獎”和第十六屆“五個一工程”獎后首次演出,四度在京上演。舞劇《五星出東方》以國家一級文物“五星出東方利中國”織錦護臂為題材,歷時兩年創排,演出收獲無數好評。其珍貴的題材、創新性的舞劇表現形式、詼諧生動的呈現手法和多樣豐富的舞蹈語匯,為觀眾們呈現了一場中華民族共同體的盛大禮贊。
兔年伊始,《金牌雜技鬧新春》將在保利劇院為觀眾帶來空竹、車技、球技等多個金獎節目,以創新精湛的雜技技藝、歡快動感的音樂和精彩紛呈的表演,表達對觀眾朋友們的美好新春祝愿。1月27日,中國雜技團還將在中山公園音樂堂上演歡樂新春嘉年華《雜技魅影》,整場演出以雜技為主體,將音樂、舞蹈、戲劇、武術等姊妹藝術完美地融為一體。
經典的戲曲演出是過年必不可少的,全國地方戲演出中心里好戲不斷。評劇《楊三姐告狀》《秦香蓮》經典流傳,百聽不厭;河北梆子《龍鳳呈祥》由“梅花獎”獲得者王洪玲、王英會及國家一級演員張樹群領銜主演,《對花槍》則一展青年演員風采;北京曲劇《離婚》“透過婚姻看百味人生”,呈現一幅老北京的市井風情畫。
在“童年趣味”板塊,兒童劇《冰冰熊大冒險》將帶領小觀眾跟隨冰冰熊開啟一段冒險旅程;兒童劇《花貓三丫上房了》則為觀眾再現了一段屬于老北京孩子的肆意成長的日子,并通過有著強烈代入感的胡同鄰里間的細碎生活,展現出北京獨有的溫潤大氣的城市氣韻;大型紀實性史詩木偶劇《大象來了》根據2021年“云南省西雙版納自然保護區亞洲象群北移南歸”的新聞事件創排,展現了一幅人與自然和諧共生的美好畫面;大型互動賀歲兒童舞臺劇《卡酷大計劃-飛躍兔王星》通過一場輕松快樂又奇幻驚險的星際旅行,帶領小朋友們在冒險中收獲成長。
“京味潮流”板塊將帶來三場各具特色的演出?!队篮愕男伞酚裢觅R新春·民樂金曲音樂會是一場高水準的民樂盛宴,演出中既有經典的民族管弦樂《大秧歌》《賀新春》《我的祖國》,也有民族管弦樂聯奏《民族風情》《永遠的旋律》等豐富多彩、新穎別致的曲目?!冻比紘鴺贰返谌龑帽本┬麓阂魳窌娜齻€板塊“國風”“國樂”“國潮”出發,曲風多樣、曲目豐富,讓民族樂器以不同的演奏方式呈現國潮音樂,帶來新的民樂體驗。相聲劇《“有家”客?!肥潜本┣噲F新創劇目,聚焦反詐題材,借古喻今,講述了一系列令人啼笑皆非的反詐故事。李俐
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