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)
浙江人做好准备,接下来的气温直冲20℃!******url:https://m.gmw.cn/2023-01/07/content_1303246922.htm,id:1303246922
转自:浙江天气
民谚道:“小寒时处二三九,天寒地冻冷到抖”,不过,由于冷空气乏力,今年小寒节气的开篇,暖得不像是数九寒天,反倒带大家提前感受春天。
未来七天浙江省走起“先晴后雨”的天气路线,气温较常年同期异常偏暖。
12日前,好天气连续登场,其中8-9日浙江省大部地区最高气温升至18~21℃。
一说到暖,大家可能又要关心是否会破纪录?
以丽水、杭州为例,1月上旬最高气温纪录分别是27.8℃(出现在2020年1月7日)和24.5℃(出现在2020年1月6日)。虽然这次升温都是朝着20℃冲刺,较常年同期显著偏高,但要破历史同期纪录还差些火候~
另外,阳光也有期限,大家且晒且珍惜,12-13日受暖湿气流影响,全省就要转入阴雨频道。
春运期间(1月7日~2月15日)
气候趋势预测
今天开启一年一度的春运大戏。今年春运正值一年中气温最低的时节,在三重拉尼娜和全球变暖的不同影响效果下,我省的天气气候较复杂。预计今年春运期间,我省气温正常略偏高,降水略偏少或偏少,冷空气势力总体偏弱,具体预测如下:
平均气温正常略偏高
预计春运期间平均气温全省各地正常略偏高,浙中的北部和浙北地区4~7℃,浙中的南部和浙南地区7~10℃。极端最低气温浙中北山区和浙南北部山区-5~-12℃,浙北平原和海岛、浙中南沿海、金衢盆地1~-6℃,其它地区-3~-9℃。低温日数较常年偏少,浙北大部9~15天,浙南大部和浙东沿海0~6天,其他地区6~9天。
降水量略偏少或偏少
预计春运期间降水量各地较常年略偏少或偏少,浙中北大部偏少2成以内,浙南大部偏少2成以上。降水量浙西北大部70~130毫米,其它地区50~100毫米。雨雪日数较常年偏少,浙南南部、浙中西部9~14天,其它地区7~12天。发生全省大范围持续性低温雨雪冰冻天气的可能性较低,但阶段性雨雪冰冻天气仍有可能发生。
冷空气势力总体偏弱
预计春运期间冷空气势力总体偏弱,但不排除强冷空气和寒潮影响我省的可能性。主要有4次冷空气影响我省,影响时段和强度初步预测为:1月11~13日(中等)、1月18~20日(中等)、1月29日~2月1日(弱)、2月5~8日(中等)。预计1月上旬后期气温将发生转折,由入冬以来的偏低转为偏高,直至春运结束全省各地气温以正常略偏高为主。
春运温馨提示
1、需重视强冷空气和寒潮的不利影响。预计春运期间冷空气势力总体偏弱,但不排除强冷空气和寒潮影响我省的可能性,需注意防范剧烈气温变动对春运交通和人体健康的不利影响。沿海地区需特别关注大风对海上交通运输的不利影响,有关部门应及早做好防范措施。
2、需防范阶段性低温雨雪冰冻天气的不利影响。今年春运恰逢一年中气温最低时期,加上拉尼娜的“制冷”作用,可能出现极端低温天气。尽管发生全省大范围持续性低温雨雪冰冻天气的可能性较低,但仍需防范阶段性低温雨雪冰冻天气对春运交通和生产生活带来的不利影响。
3、需关注雾霾对健康和交通的不利影响。预计春运期间降水偏少,不利于大气污染物的冲刷,且冷空气间歇期气温回暖速度较快,可能出现阶段性雾霾天气,需密切关注空气质量及其对春运交通和人体健康的不利影响。