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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）

【显影中国】彩石镶嵌“守艺人”******

　　李庆龙正在创作 。新华网发

　　石头 是大自然的馈赠 。“将五颜六色 、形状各异 的石头 ，按照需要的形状进行雕刻，并粘贴在一起 ，就成了一幅彩石镶嵌作品 。”李庆龙说。

　　今年77岁 的李庆龙 是浙江省温州市级非遗（彩石镶嵌）代表性传承人 。他和李成者 、林志杰等人耗时四年时间 ，于日前创作完成了一幅彩石镶嵌版《清明上河图》 。

　　彩石镶嵌版《清明上河图》局部。新华网发

　　李庆龙说，该作品在清·乾隆版《清明上河图》（北京故宫博物院藏） 的基础上放大4倍创作而成，宽20米、高1米，重现了彩石镶嵌非遗技艺的独特魅力。

　　彩石镶嵌版《清明上河图》局部 。新华网发

　　走近彩石镶嵌版《清明上河图》 ，只见人物灵动传神 、楼阁栩栩如生 、色彩相得益彰。“彩石镶嵌偏立体，和普通的画还 是有很大区别 的，需重新创作 。”李成者说，前期的设计、构思是作品 的命脉 ，而这些都 是由他 的父亲李庆龙完成的。

　　彩石镶嵌版《孔子圣迹图》。新华网发

　　彩石镶嵌 是一项非常考验耐心和功底 的技艺 。“尤其是人物脸部细节的处理 。”李庆龙说 ，《清明上河图》中包含了2000多个人物 ，这些“小人”大 的3厘米左右，小的仅1厘米左右。要在这么小 的人物上雕刻出不同的神态 ，难度之大可见一斑。

　　创作中 的彩石镶嵌版《杨贵妃羞花图》 。新华网发

　　“作品 是永久给人看 的，容不得一点马虎。”李庆龙认为 ，人生就像彩石镶嵌 ，有取舍、有雕刻 ，有打磨、有拼接 ，最后才能呈现一幅完美的作品。“我很享受将一颗颗石头幻化成色彩绚丽、形象逼真 的彩石镶嵌作品 的过程 。”

　　创作中 的彩石镶嵌版《金陵十二钗》。新华网发

　　除了《清明上河图》，多年来，李庆龙团队还创作了《金陵十二钗》《508罗汉》等作品 。1995年9月 ，鉴于在民间文化保护、传承 、创作的突出贡献，李庆龙被联合国教科文组织与中国民间文艺家协会授予“民间工艺美术家”称号 。

　　李庆龙的手工绘制图。新华网发

　　彩石镶嵌是流行于浙南地区 的一种传统民间工艺，由传统漆器工艺中的“嵌钿”演变而来，主要以色彩丰富 的石头为材料进行镶嵌，至今已有几百年历史 。2008年 ，该技艺被列入国家级非物质文化遗产保护名录 。

　　监制 ：翁璟

　　策划：马江

　　编辑：骆思宇

　　采写 ：林筱 朱建波

　　摄影 ：缪海静

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）