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)
学习贯彻党的二十大精神,推动社会建设学科发展——2022年全国党校(行政学院)系统社会建设学科发展研讨会顺利召开******
光明网讯(记者 徐倩阳)为深入学习贯彻党的二十大精神,进一步加强全国党校(行政学院)系统社会建设学科的交流与合作,12月30日,中央党校(国家行政学院)社会和生态文明教研部以线上形式召开2022年全国党校(行政学院)系统社会建设学科发展研讨会。中央党校(国家行政学院)副校(院)长龚维斌出席开幕式并讲话,中央党校(国家行政学院)社会和生态文明教研部主任褚松燕主持开幕式。
龚维斌指出,在全党全国掀起学习宣传贯彻党的二十大精神热潮之际召开本次研讨会,恰逢其时,很有意义。他强调,全国党校(行政学院)系统深入学习贯彻党的二十大精神、推动社会建设学科更好发展,需要着重把握好五个方面。一是深刻认识过去5年工作和新时代10年伟大变革的重大意义。通过深入研究阐释社会建设方面的历史性成就、历史性变革及其重大意义,深刻领悟“两个确立”的决定性意义,坚决做到“两个维护”。二是深刻认识社会建设在中国特色社会主义事业中新的地位和作用。中国式现代化的五个中国特色都与社会建设密切相关,社会建设各领域在党的二十大报告中的全新布局也凸显社会建设战略地位的提升。三是全面理解新时代新征程社会民生领域的最新部署和任务要求。深刻理解民生建设目标的重大转变,准确领会在发展中保障和改善民生的基本要求,精准把握主要民生领域的新任务新要求。四是准确把握新时代新征程完善社会治理体系的基本要求。党的二十大报告站在推进国家安全体系和能力现代化的战略高度,对完善社会治理体系作出新的部署。五是以党的二十大精神为指导,共同推动社会建设学科更好发展。要紧紧围绕党的二十大提出的社会建设方面的重大理论、重大战略问题开展研究,并学会运用科学的世界观和方法论,认真进行调查研究,不断扩展国际视野,积极开展交流协作。
上午的主旨演讲分为上下半场,由中央党校(国家行政学院)社会和生态文明教研部副主任赖德胜、党总支专职副书记刘能杰分别主持。中国人民大学社会与人口学院院长冯仕政、中央党校(国家行政学院)社会和生态文明教研部丁元竹、北京师范大学经济与工商管理学院万海远、安徽省委党校(安徽行政学院)社会和生态文明教研部主任张超、河北省委党校(河北行政学院)社会和生态文明教研部主任黄晓雪、新疆维吾尔自治区委党校(新疆维吾尔自治区行政学院)公共管理教研部主任艾玲、上海市委党校(上海行政学院)社会学教研部主任马西恒等7位专家学者,围绕新时代新征程社会建设相关理论与实践问题依次作了主题演讲。
下午的五个平行论坛,分别围绕发展中国特色社会主义社会学、中国式现代化与中国社会建设、扎实推进共同富裕、增进民生福祉提高人民生活品质、完善社会治理体系等议题开展了研讨交流。40位参会代表在平行论坛作了专题发言,来自《新华文摘》《浙江学刊》《管理学刊》以及全国党校(行政学院)系统的10位专家学者作了点评发言。
此次研讨会由中央党校(国家行政学院)社会和生态文明教研部主办。来自中央党校(国家行政学院)、地方党校(行政学院)、高等院校、期刊杂志社的专家学者及媒体代表约150人参加。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)