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)
深耕齐鲁人文沃土 推进文化自信自强******
深耕齐鲁人文沃土 推进文化自信自强
——访山东省委常委、宣传部部长白玉刚
党的二十大对建设社会主义文化强国作出战略部署,作为文化大省的山东,如何发挥齐鲁文化资源优势,为铸就社会主义文化新辉煌作出贡献?近日,山东省委常委、宣传部部长白玉刚接受了本报记者的专访。
“党的二十大报告明确指出,推进文化自信自强,铸就社会主义文化新辉煌。这彰显了我们党高度的文化自觉、坚定的文化自信、强烈的文化担当。”白玉刚说,山东是文化大省,有着“人文沃土可以深度耕作”的比较优势,要坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,扛牢使命责任,深耕人文沃土,大力发展面向现代化、面向世界、面向未来的,民族的科学的大众的社会主义文化,加快建设新时代文化山东、美德山东、信用山东,以“走在前”的实际行动,坚定拥护“两个确立”、坚决做到“两个维护”。
2013年11月,习近平总书记在考察山东时,发出大力弘扬中华优秀传统文化的号召。“做好文化‘两创’工作,山东肩负重大责任。党的二十大把丰富人民精神世界作为中国式现代化本质要求的重要内容,强调‘激发全民族文化创新创造活力’‘满足人民日益增长的精神文化需求’,这体现了新的更高要求。”白玉刚表示,我们要立足新时代新征程,紧紧围绕全面建设社会主义现代化国家进程谋划文化“两创”,紧紧围绕增强实现中华民族伟大复兴的精神力量推进文化“两创”,紧紧围绕满足人民文化需求和增强人民精神力量相统一落实文化“两创”,更好地构筑中国精神、中国价值、中国力量。
“把马克思主义基本原理同中国具体实际相结合、同中华优秀传统文化相结合,是马克思主义中国化时代化的根本途径,是习近平新时代中国特色社会主义思想的最鲜明特征。”在谈到“两个结合”时,白玉刚认为:从“一个结合”到“两个结合”,开辟了马克思主义中国化时代化的新境界,让马克思主义真理之树既扎根中国实践的沃土,又贯通中华文明的根脉,更具中国特色,更加根深叶茂,更富生机活力。习近平新时代中国特色社会主义思想是“两个结合”的光辉典范,是中华文化和中国精神的时代精华,是文化“两创”的范本和教材,我们要深学细悟,从中强自信、明方向、学方法,更加自觉主动地把马克思主义思想精髓同中华优秀传统文化精华贯通起来,同人民群众日用而不觉的共同价值观念融通起来,推动文化“两创”不断走新走深走实。
“党的二十大明确提出新时代文化建设的方针原则和实践路径,从五个方面作出一系列新部署新要求。”在谈到党的二十大关于文化战略新部署时,白玉刚说了“五个聚焦”:聚焦建设具有强大凝聚力和引领力的社会主义意识形态,鲜明提出“为国家立心、为民族立魂”的工作性质和战略定位;聚焦广泛践行社会主义核心价值观,强调“弘扬以伟大建党精神为源头的中国共产党人精神谱系”“把社会主义核心价值观融入法治建设、融入社会发展、融入日常生活”;聚焦提高全社会文明程度,要求“推动明大德、守公德、严私德”“统筹推动文明培育、文明实践、文明创建”;聚焦繁荣发展文化事业和文化产业,提出“实施国家文化数字化战略”“实施重大文化产业项目带动战略”“推进文化和旅游深度融合发展”;聚焦增强中华文明传播力影响力,强调“提炼展示中华文明的精神标识和文化精髓”“全面提升国际传播效能”“深化文明交流互鉴”。白玉刚认为,这五个方面各有侧重又相互支撑,既有顶层设计、又有落实抓手,既部署“过河”的任务、又指导“桥”和“船”的方法。
结合山东实际,白玉刚说,作为中华文明的重要发祥地之一,山东历史文化底蕴深厚,革命文化波澜壮阔,民俗文化丰富多彩,社会主义先进文化精彩纷呈,齐鲁文脉的赓续与中华文脉的形成发展始终紧密相连、同向前行。
“山东是人文沃土,历史文脉源远流长、学术思想根深叶茂、圣贤名哲人才辈出、古籍典藏丰富厚重、遗存遗址广泛众多、红色文化资源富集、民俗文化丰富多彩、文化标识鲜明突出、道德积淀引领新风、海外人文覆盖广泛。”说起齐鲁文化资源的比较优势,白玉刚如数家珍,“可以说,山东具备铸就社会主义文化新辉煌的基础、优势和条件。”
从底蕴深厚的历史文化到引领新风的美德传承,白玉刚分析说,山东人骨子里刻着厚道、诚信、好客等传统美德基因,广为传颂的道德典故众多。革命年代,孕育诞生了“党群同心、军民情深、水乳交融、生死与共”的沂蒙精神,建设、改革和新时代等不同时期,各行各业都涌现出一大批先进典型,比如王杰、孔繁森、朱彦夫、王伯祥、张瑞敏、许振超、王传喜等等,成为弘扬中华传统美德、引领社会文明风尚的示范力量。
脚踏这方人文沃土,如何在推进中国式现代化中谱写文化山东的新篇章?白玉刚表示,这是一个必须回答好的重大时代课题,近几年来,我们聚焦打造文化“两创”新标杆,在中华优秀传统文化研究阐释、交流互鉴、空间展示、涵育时代新人、赋能文化发展、全方位传播、人才引育等七个方面聚力突破,推动文化“两创”全面起势、取得积极成果。
白玉刚说,贯彻落实党的二十大的新部署新要求,山东要深耕人文沃土,加强系统性谋划、一盘棋布局和整体性推进,以重点工作突破带动文化“两创”提质增效。一是以挖掘呈现“山东文脉”为抓手推进文化“两创”,加强考古挖掘研究和文物保护利用、古籍整理编纂、文化记忆记录、文艺精品创作等,组织编纂《齐鲁文库》,更深入推进学术研究和转化应用。二是以建设中华文化体验廊道为抓手推进文化“两创”,深化细化国家文化公园建设,以快进慢游、活态展示为特色,打造沿黄河、沿大运河、沿齐长城、沿黄渤海四大文化体验廊道和沿胶济铁路文化体验线,构建国家文化公园引领、文化交通线贯穿、文化体验廊道示范、文化片区支撑、全域文化“两创”和文旅融合高质量发展新格局。三是以融入日常生活为抓手推进文化“两创”,推动优秀传统文化和社会主义核心价值观相互融通,倡树“自律助人、孝老爱亲、诚信利他、节俭绿色、共建共享”的美德健康新生活,实施学校、家庭、社会、网络、心理等全环境立德树人,加强以诚信文化为基础的美德山东和信用山东建设,提升“厚道齐鲁地、美德山东人”形象。四是以实施重点产业项目为抓手推进文化“两创”,一手抓“山东手造”,突出时尚化、生活化,加快培育产业集群,让传统手艺在手造中更好弘扬;一手抓“山东智造”,办好数字文化应用产品交易大会,培育壮大网络视听产业、沉浸式光影秀等行业“蓝海”,力争形成更完备的产业链条。五是以论坛研讨和人文综合展示为抓手推进文化“两创”,做强尼山世界文明论坛,举办泰山论坛、黄河文化论坛、大运河文化论坛、海洋文化论坛、红色文化论坛等,以论坛促研究、促交流、促展示、促中华文化“走出去”。六是以人才引育为抓手推进文化“两创”,建立“顶层立事、以事找人、人随事走、事成人就”人才工作机制,为文化繁荣发展提供有力人才支撑。
白玉刚表示,文化“两创”是系统工程,山东将统筹协调各方力量,一年一年抓下去,一件事一件事做下去,争取每年有标志性成果,不断累积成势,更好为铸就新时代文化辉煌贡献山东力量。
(本报记者 赵秋丽 李志臣 冯帆)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)