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)
用“六个坚持”深入推进理论和实践创新******
作者:王军杰(天津市中国特色社会主义理论体系研究中心特邀研究员,天津中医药大学马克思主义学院教授、助教);郭文慧(天津市中国特色社会主义理论体系研究中心特邀研究员,天津中医药大学马克思主义学院助教)
习近平总书记在党的二十大报告中指出,不断谱写马克思主义中国化时代化新篇章,把握好新时代中国特色社会主义思想的世界观和方法论,坚持好、运用好贯穿其中的立场观点方法。党的二十大报告就是充分体现人民至上、自信自立、守正创新、问题导向、系统观念、胸怀天下这“六个坚持”的世界观和方法论的光辉篇章。深刻领会“六个坚持”的世界观和方法论是推进理论和实践创新,以中国式现代化推进中华民族伟大复兴的重要保障和抓手。
坚持人民至上彰显了我们党始终如一的政治坚守和追求
人民至上是贯穿习近平新时代中国特色社会主义思想的一根红线,人民立场是习近平新时代中国特色社会主义思想的根本立场,这是我们党作为马克思主义政党区别于其他政党的显著标志,因为只有人民才是创造世界历史的最根本动力,人民的创造性实践才是理论创新的不竭源泉。
人民是我们党执政的最大底气,习近平新时代中国特色社会主义思想就是站在人民立场、把握人民愿望、尊重人民创造、集中人民智慧形成的为人民所喜爱、所认同、所拥有的创新理论,是指导人民认识世界和改造世界的强大思想武器。在百年奋斗历程中,中国共产党不断强化公仆意识,在思想上尊重群众、感情上贴近群众,始终保持对人民的赤子之心,在顺应群众期盼、增进民生福祉的实践中,不断追求“我将无我,不负人民”的崇高境界。
坚持自信自立才能不断创造新的伟大奇迹
习近平总书记指出,当今世界,要说哪个政党、哪个国家、哪个民族能够自信的话,那中国共产党、中华人民共和国、中华民族是最有理由自信的。党的百年奋斗成功道路是党领导人民独立自主探索开辟出来的,马克思主义的中国篇章是中国共产党人依靠自身力量实践出来的。中国的问题必须从中国基本国情出发,由中国人自己来解答。独立自主,自力更生,无论过去、现在和将来,都是我们的立足点。中国共产党带领中国人民走中国特色社会主义道路,具有无比广阔的舞台,具有无比深厚的历史底蕴,具有无比强大的前进定力。中国人民有这个信心,每一个中国人都这个信心。
中国共产党在世界形势深刻变化的历史进程中始终走在时代前列,在应对国内外各种风险和考验的历史进程中始终成为全国人民的主心骨,在坚持和发展中国特色社会主义的历史进程中始终成为坚强领导核心。中国共产党和中国人民正信心百倍推进中华民族从站起来、富起来到强起来的伟大飞跃。改革开放和社会主义现代化建设深入推进,书写了经济快速发展和社会长期稳定两大奇迹新篇章,实现中华民族伟大复兴进入了不可逆转的历史进程。
坚持守正创新是不断推进理论创新和理论创造的必然要求
守正创新植根于中华民族悠久的优秀文化传统,植根于马克思主义哲学的基本原理,植根于中国共产党第一个百年奋斗的历史经验。守正是创新的前提和基础,创新是守正的动力和发展。马克思主义中国化的百年历史就是一部守正创新的理论发展史。在中国特色社会主义新时代,守正就是要坚持马克思主义基本原理不动摇,坚持党的全面领导不动摇,坚持中国特色社会主义不动摇;创新就是要紧跟时代步伐,顺应实践发展,以满腔热忱对待一切新生事物,不断拓展认识的广度和深度,以新的理论指导新的实践。
党的二十大报告坚持守正创新,在党和国家事业取得历史性成就、发生历史性变革的基础上,吹响了全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴而团结奋斗的新的号角,提出以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的战略思想,提出高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务的思想,提出教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑的思想,提出自我革命是跳出治乱兴衰历史周期率的第二个答案等诸多伟大的思想。
坚持问题导向才能够把我们的社会不断推向前进
习近平新时代中国特色社会主义思想正是对新时代坚持和发展什么样的中国特色社会主义、怎样坚持和发展中国特色社会主义,建设什么样的社会主义现代化强国、怎样建设社会主义现代化强国,建设什么样的长期执政的马克思主义政党、怎样建设长期执政的马克思主义政党等事关新时代党和国家事业发展的重大理论和实践问题进行深邃思考和科学判断形成的时代强音。
必须增强问题意识,聚焦实践遇到的新问题、改革发展稳定存在的深层次问题、人民群众急难愁盼问题、国际变局中的重大问题、党的建设面临的突出问题,不断提出真正解决问题的新理念新思路新办法。二十大报告正是坚持问题导向,立足于新时代新阶段面临的新形势,系统擘画了全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴的宏伟蓝图,具有强大的历史穿透力、思想引领力、政治动员力、时代感召力,必将引领全党全国各族人民万众一心,夺取全面建设社会主义现代化国家新胜利。
坚持系统观念才能具有基础性的思想和工作方法
唯物辩证法认为,世界上的万事万物都处于普遍联系之中,普遍联系引起事物的运动发展。联系和发展的观点是唯物辩证法的总观点。这就要求必须用普遍联系的、全面系统的、发展变化的观点观察事物,从而把握事物发展规律。我国是一个发展中大国,处于社会主义初级阶段,世界百年未有之大变局加速演进,世界进入新的动荡变革期。这些世情国情要求我们要善于通过历史看现实、透过现象看本质,把握好全局和局部、当前和长远、宏观和微观、主要矛盾和次要矛盾、特殊和一般的关系,不断提高战略思维、历史思维、辩证思维、系统思维、创新思维、法治思维、底线思维能力。
社会是个复杂的大系统,包括生产力系统、生产关系系统、上层建筑系统、人口系统、自然环境系统等。系统观念是具有基础性的思想和工作方法。以习近平同志为核心的党中央从系统观念出发研究社会问题,提出了“五位一体”总体布局、“四个全面”战略布局、新发展理念、总体国家安全观、两步走战略安排、以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴等充分体现系统观念的新理念新思想新战略,推动新时代党和国家事业取得历史性成就、发生历史性变革,推动我国迈上全面建设社会主义现代化国家新征程。
坚持胸怀天下彰显了我们党伟大的政治品质
以习近平同志为核心的党中央,坚持“胸怀天下”、立足国际视野进行思考研究,提出了构建“人类命运共同体”、“一带一路”倡议等一系列新理念新思想新战略,为破解当今世界面临的重大问题、引领国际秩序和国际体系变革贡献了中国智慧、中国方案,实现了历史使命与时代潮流的高度统一、民族精神与国际主义的高度统一、中国气派与世界情怀的高度统一。中国共产党是为中国人民谋幸福、为中华民族谋复兴的党,也是为人类谋进步、为世界谋大同的党。党的二十大报告坚持以世界眼光深刻洞察人类发展进步潮流,以世界眼光谋划伟大斗争、伟大工程、伟大事业、伟大梦想,以中华民族伟大复兴推动构建人类命运共同体,为推动建设更加美好的世界作出中华民族的伟大贡献。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)