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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）

她们用匠心奉献爱心******

　　用纤手创造万物，用匠心重塑自然。不久前，浙江省宁波市鄞州区潘火街道纤源坊公益组织迎来五周岁的生日。庆典现场，金银彩绣、钩针、香包、绳编、布艺、剪纸等12种手工艺品让人眼花缭乱，向市民展示指尖的艺术。

　　从2017年到2022年，这支最早由4个人组建的公益团队现在已有20名骨干成员，慈善义工多达200余名。她们的公益足迹从鄞州走向海曙、江北等，甚至将服务延伸到了四川、河北等地。

　　一双巧手创造万物

　　“好巧的手，这条鱼活灵活现的!”在蔡珠佩的金银彩绣摊位前，有一群市民围观，大家时不时发出啧啧赞叹。一根极细的绣针在蔡珠佩的手中上下翻飞，演绎出一幅栩栩如生的“鱼戏红莲”图。

　　今年64岁的蔡珠佩正是纤源坊的一名女工巧匠。从14岁便开始学习刺绣，当时，刺绣已经成为她补贴家用的主要经济来源。“那时候我做刺绣，家里其他人都务农，但我刺绣赚来的钱比他们加起来都要多。”说起自己的手艺，蔡珠佩一脸自豪。婚后，她跟着丈夫务农，直到老屋拆迁后，生活安逸了很多。如今，宁波金银彩绣已经成为国家级非物质文化遗产。为了让这些赋闲在家的“失土”妇女用一技之长参与公益，潘火桥社区成立纤源坊手工艺工作室。就这样，蔡珠佩“重操旧业”，成了最早加入的慈善义工。

　　“做布艺，让我能静下来，品位指尖文化!”43岁的杜春萍同样是纤源坊一位拥有8年布艺经验的达人。最近，她计划推出“卯兔”系列布艺作品，迎接即将到来的兔年。

　　从“百年红船”纪念徽章到“虎年”定制胸针，再到今年的“绿马”，这群巧手阿姨们的手工制品，一次次“出圈”。5年来，纤源坊一步步发展壮大，纤源坊的骨干义工个个都有一技之长。香包、剪纸、钩针、布艺……摊位上的手工艺品，让大家忍不住停下脚步。她们不光会女红，而且会制作各种宁波传统美食，酒酿、灰汁团、乌米饭等，庆典现场的美食摊位人气爆棚。

　　初心不会改变

　　2020年12月，鄞州区蔡氏纤源坊社会工作服务中心正式在民政局登记注册，成为真正意义上的法人社会组织。手工作品所得款项，都用于公益事业。现场的展示板上，留下了她们的公益足迹：走进学校开展手工制作培训，走进社区教老年人做手工，慰问抗疫一线“白衣天使”……

　　她们用纤手创造艺术品，也用纤手铺就了一条大爱之路。五年来，纤源坊已经累积了7万多元的公益善款，从起步时的接受街道社区“输血”，逐步成了一个具有自主“造血”能力的社区社会组织，用公益反哺社会。

　　在社区的传奇里小区，有一个罹患白血病多年的孩子，母亲一个人将孩子拉扯大。“他爸爸想放弃，如果我再不管他，这孩子就没救了，再难我都会坚持下去!”在一次活动中，这位母亲的话打动了骨干成员蔡萍儿。打那以后，纤源坊每年都会给孩子送去慰问金，鼓励这位坚强的母亲。虽然金额并不高，却是一份支持的力量。每年年初，这个公益组织都会给辖区的10户困难家庭送去慰问金，已经坚持5年了。

　　“我们做的手工制品，我们做的宁波美食，收到的每一分钱，都放入了我们的资金池，我们希望能用自己的一技之长去帮助更多的人。”纤源坊的本意就是以纤手创造万物，用匠心奉献爱心，蔡萍儿说，这个初衷不会改变。（赵得地 龚 静）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）