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)
面向世界,习近平如何讲故事?******
(近观中国·外交篇)面向世界,习近平如何讲故事?
中新社北京9月27日电 题:面向世界,习近平如何讲故事?
作者 钟三屏
“土地沃壤,稼穑备植,林树蓊郁,花果滋茂,多出善马。”
2022年9月开启中亚之行前,中国国家主席习近平在乌兹别克斯坦媒体发表的署名文章中,讲述了唐代高僧玄奘描绘撒马尔罕美景的故事。两国上千年友好交往的历史,从故事中扑面走来。
如果说外交是一门关于沟通的艺术,“讲故事”或许正是最有效的沟通方式之一。可春风化雨、润物无声,也可振聋发聩、发人深省,这是故事的力量。
作为中国故事的“第一主讲人”,习近平常常在出访的演讲里、在国外媒体发表的署名文章中,用讲故事的方式让更多国家的人民听见中国的声音,增进彼此间的了解。
细数习近平在外交场合讲过的故事,不难发现,中外绵远悠长的交往历史是其取之不尽的“素材库”。
在海上交通枢纽新加坡,习近平谈起当地博物馆里的郑和宝船模型;
在佛教起源之地印度,习近平提及白马驮经的典故;
在丝绸之路上的伊朗,习近平说到中国使者张骞的副使曾在此受到隆重接待。
……
资料图:“郑和宝船” 1:1比例复建船体。中新社记者 泱波 摄历史长河中,中国与许多国家都结下不解之缘,构成如今相知相识的共同记忆。无论是曾经的驼铃相闻,还是舟楫相望,过往的交流成为如今的故事,也构筑起未来的互动基础。
如何让文化背景迥异的听众听得懂中国人的讲述?
那些激发文化共鸣的故事,往往能让讲述者与倾听者之间产生奇妙的“化学反应”,这也正是习近平快速拉近彼此距离的诀窍。
在英国伦敦金融城市长晚宴上,习近平讲起同一时代的东西方两位戏剧大师——莎士比亚与汤显祖。“每个读过莎士比亚作品的人,不仅能够感受到他卓越的才华,而且能够得到深刻的人生启迪。”
与此同时,他也向在座英国听众介绍,“中国明代剧作家汤显祖被称为‘东方的莎士比亚’,他创作的《牡丹亭》、《紫钗记》、《南柯记》、《邯郸记》等戏剧享誉世界”。
两位文学巨匠的同频共振,拉近了中国与英国的“文化距离”。
在美国华盛顿州西雅图市,习近平在谈及海明威和他笔下的《老人与海》时,还特别提起自己的一段轶事:“我去了海明威经常去的酒吧,点了海明威爱喝的朗姆酒配薄荷叶加冰块。我想体验一下当年海明威写下那些故事时的精神世界和实地氛围”。
三言两语,几段故事,习近平让听者感到大洋彼岸的中国并非文化中的“他者”。
面向世界讲述中国,习近平也常常采用讲故事的方式,并多次讲到他自己或友人的故事。
在讲述中国的发展历程时,他没有用宏大的场景描述,也没有用任何的统计数字,而是选择了一个与他个人经历紧密相关的村庄——梁家河的变化。
在一次外访中,习近平讲述自己在陕西梁家河当农民的时光,“我和乡亲们都住在土窑里、睡在土炕上,乡亲们生活十分贫困,经常是几个月吃不到一块肉”,“我很期盼的一件事,就是让乡亲们饱餐一顿肉,并且经常吃上肉。但是,这个心愿在当时是很难实现的”。
紧接着,他说起梁家河如今的变化,“今年春节,我回到这个小村子。梁家河修起了柏油路,乡亲们住上了砖瓦房,用上了互联网,老人们享有基本养老,村民们有医疗保险,孩子们可以接受良好教育,当然吃肉已经不成问题”。
作为14亿多中国人民的领导人,在习近平向外界讲述的中国故事中,复杂而深刻的中国今昔之变浓缩在一个小小的村庄里。中国发展的宏大叙事,还原为一处处生动的细节。
星巴克董事会名誉主席霍华德·舒尔茨当时也是台下的听众之一,通过习近平的讲述,“梁家河”这个此前从未听说过的地名,在他的心中留下深刻印象。发生在这个中国陕北小村庄的故事,让舒尔茨对中国梦和美国梦的共通之处有了更深的理解。
“中国需要更多地了解世界,世界也需要更多地了解中国。”在谈笑间,在感动中,在回味深长的故事里,人们看到一个具体又可感的中国领导人,也看到一个宏大而复杂的中国。
解读习近平讲故事,也为更多人成为中国故事的“主讲人”开启了可能。
在互联网时代,每个人都是“价值出口”;在地球村时代,每个人都是“国家名片”。在这个格外需要交流与理解的时代,打动人心的故事,正在成为一门沟通中外的世界语言。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)