港媒：为雄安“地下迷宫”精准导航

香港《南华早报》12月13日文章，原题：新的信号技术为中国下个大都市雄安提供地下导航服务 在贯穿华北雄安新区庞大地下空间的380公里综合管廊中，研究人员研发出一种低成本、高精度的室内导航系统。在路兆铭副教授的带领下，由北京邮电大学研究人员组成的团队将中国的北斗卫星导航技术与室内5G网络相结合，为将成为世界最大“地下之城”的雄安新区地下空间创造一种导航系统。按照路兆铭的话说，这种先进系统是向地下定位和导航迈出的重要一步。

雄安新区是位于河北省的国家级智能城市，距离北京约120公里。2017年中国设立雄安新区，以承接从北京搬迁的国有企业、政府机构和研发部门。从设计阶段起，有关部门就计划在这座城市下方建造一个“地下迷宫”。雄安新区的地下铺设电力、通信、燃气、供水等工程管道。此外还计划修建宽14.4米高7.8米的物流通道层，并为住宅区和购物中心建造大量地下停车场。它们共同形成一个巨大的地下迷宫，横跨3个主层，最大开挖深度22.5米。雄安新区规划建造约380公里的地下综合管廊和超过2200万平方米的地下停车场。最重要的是，地下道路网络连通所有地上社区和地下停车场。

但这座地下迷宫的庞大规模也给导航带来独特挑战，人们在这个广阔空间中面临着迷失方向的风险。为解决该问题，北京邮电大学信息与通信工程学院凭借在5G和信号定位方面的经验，自2020年以来一直处于该研究领域的最前沿。中国媒体上个月援引路兆铭的话说，人们可以在地下空间打电话和看网页，这是因为手机能接收到来自形似“小蘑菇头”的天线的信号。这些小天线接收来自地面的5G信号，然后将其转发到附近空间。北京邮电大学团队将这当作其工作的起点。如果能使用现有5G网络的中继系统转发北斗导航信号，就能创建低成本的精准地下定位导航系统。

他们首先研发专用的北斗室内分布单元，以放大从卫星到达地面的微弱信号。北京邮电大学博士后初星河说，“它能将接收到的复杂信号层层过滤，去除无用信号，增强有用信号，还能将恶意攻击信号屏蔽在外。”但在地下，北斗在地面上的10米导航精度可能并不够用，因为停车场尤其需要导航精度，而信号衰减也会降低精度。为此，该团队设计一种集北斗卫星信号、5G信号和设备反馈于一体的定位算法。该算法将车辆位置的计算精确到前所未有的2至3米范围内。卫星信号和5G信号的融合也带来挑战，存在潜在干扰和噪声。为此，该团队调整滤波和功率参数，在不干扰现有通信信道的情况下，成功地将北斗信号传输到地下。

如今，地下定位导航系统已被部署在雄安容东片区超过20万平方米的地下停车场内。“这项技术不仅在容东片区得到使用，还正被推广到其他地区。”路兆铭说。现在用户可通过百度地图、高德地图、雄安行等不同应用程序使用这种地下无缝导航系统。

路兆铭表示，与其他基于WiFi或蓝牙的室内定位技术相比，这种技术可将整个建设成本节省50%以上，大幅降低所需的投资金额。“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。”他还表示预计该技术将被推广到河南、福建和广东等其他地区。（作者Zhang Tong，王会聪译）