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彩云网规则2023-01-31 16:05

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)

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古法榨糖涅槃重生 “甜蜜”产业助乡村振兴******

  (新春走基层)古法榨糖涅槃重生 “甜蜜”产业助乡村振兴

  中新网宁德1月26日电 (余汕康 陈容)新春佳节期间,福建省宁德市蕉城区赤溪镇黄田村里,合作社糖蔗种植基地和古法榨糖体验中心随处可见工人收割糖蔗、加工红糖的忙碌身影,空气中糖香四溢。

  在黄田村古法榨糖体验中心内,一架木制水车在水流带动下高速运转,并带动上下两个石碾转动碾压一根根新鲜甘蔗。随之,鲜甜蔗汁顺流而出,青绿色的蔗汁沉淀后,便被搬运到灶台进行煮糖。

村民采收甘蔗。 余汕康 摄村民采收甘蔗。 余汕康 摄

  煮糖灶,是一个巨大的土台子,上面排列着五口铁锅,前一后四。“根据糖水的饱和程度不同及灶腔内前后火力不同,依次调整不同铁锅中的糖汁。”煮糖师傅称,蔗水越煮越稠,水分蒸发殆尽,等到锅内糖浆含水量在十分之一以下时,便可起锅。

  起锅火候的掌握,最见功夫。只见煮糖师傅先将手浸于凉水中,赤手快速伸入锅中挖出一小团沸腾的糖浆,再迅速放入凉水中,在水中用手不断揉搓。片刻,一粒略带温热、糯润香甜的“糖蛋”便跃然手掌间。起锅后,师傅将红糖分装,再撒上花生和芝麻,一块块成品红糖便制作完成。

打包红糖。 余汕康 摄打包红糖。 余汕康 摄

  “平常春节买糖都认准来自黄田村的红糖,香味醇厚,甜而不腻,没想到榨糖工艺这么精细且复杂。”宁德市民吴女士春节期间带着孩子来到黄田村体验古法榨糖工艺后啧啧称奇,“与孩子一同榨糖不仅增进亲子感情,还能了解榨糖的传统工艺及历史,我觉得很有意义。”

  种蔗历史悠久的黄田村,所产手工古法红糖久负盛名。然而,在现代机械化制糖工艺的冲击下,工艺繁杂的黄田村古法榨糖产业也曾一度沉寂。

古法红糖成品。 余汕康 摄古法红糖成品。 余汕康 摄

  为振兴古法榨糖产业,黄田村建成集古法榨糖生产加工、手工体验、文化展示、旅游观光等功能于一体的古法榨糖体验中心,流转土地150余亩作为配套种植糖蔗区,实现了古法榨糖产业涅槃重生。

  “黄田村大力发展甘蔗、红糖等特色产业,每年12月至次年新春时节,糖蔗成熟,糖厂就开始热闹起来,我们边制作边销售。”黄田村党支部书记、村主任黄郑为说,目前主要生产方块糖、姜糖、粉糖等多种手工红糖。

  除了线下批发零售外,黄田村还尝试线上直播销售,2022年共销售手工红糖逾12吨,总产值24万元,红糖全产业链产值预计为30万到40万元。

黄田村村貌。 余汕康 摄黄田村村貌。 余汕康 摄

  依托赤溪千亩高优农业示范园区,黄田村由党支部牵头与企业开展“村企共建”,通过村集体投资入股、打造“订单农业”等多种新营销模式,推动“企业发展、村财增收、村民致富”三方共赢。

  同时,黄田村党支部领班合作社提供蔗苗给村民种植,再向村民回收成熟作物,村民不再需要担心销路问题,充分调动了村民积极性,推动甘蔗、红糖特色产业发展。

  “相比以前的单一产业结构,村子收入翻了几番。”黄郑为说,村子总收入从原来的一年十余万元,增长到如今的七十余万元,村民人均年收入达到两万多元。

散装古法红糖。 余汕康 摄散装古法红糖。 余汕康 摄

  乡村特色产业不仅让村民的钱袋子鼓了起来,村容村貌也日新月异。黄田村聚焦基础设施建设,实施河道清淤整治、旧街立面改造、房前屋后美化等一系列乡村治理措施,不断提升乡村“颜值”。

  “我们积极推动基础设施建设,探索农文旅融合发展新模式、新业态,激发乡村振兴内生动力。”黄郑为说,如今的黄田村基础设施全面提升、村容村貌焕然一新、村民收入不断增长,实现了一个默默无闻的山区小村庄到省级乡村振兴试点村的华丽转变。(完)

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