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)
以人才赋能边疆高质量发展******
作者:柴真(石河子大学党委书记)
党的二十大报告从“实施科教兴国战略,强化现代化建设人才支撑”的高度,对教育、科技、人才事业进行一体化部署。科技创新离不开人才支撑,高校作为培养和集聚人才的主阵地,在中国式现代化进程中发挥着不可替代的作用。只有切实提高人才自主培养质量,聚天下英才而用之,才能为全面建设社会主义现代化国家提供坚实的人才保障和智力支持。
地处西部边陲的石河子大学自诞生之日起,就致力于为屯垦事业培养汇聚大批英才。73年砥砺奋进,学校初心不改,努力建设具有兵团特色的人才高地,为边疆经济社会发展注入新动能。
精心育才,谋长远之计
人才是支撑发展的第一资源,关口前移,源头施策,就必须持续加强高质量人才队伍建设。石河子大学始终把人才工作摆在突出位置,培养造就了一支高水平师资队伍和一大批“下得去、留得住、用得好”的高素质人才。近年来,学校新增国家人才计划入选者27人、国家教学名师1人,新增教育部创新团队2个,“全国高校黄大年式教师团队”2个,60%以上的毕业生留在新疆和兵团建功立业,真正为边疆经济社会发展培养了人才、留住了人才。
党的二十大报告强调,培养造就大批德才兼备的高素质人才,是国家和民族长远发展大计。石河子大学将以党的二十大精神为指引,深入学习贯彻习近平总书记关于新时代人才工作的新理念新战略新举措,坚持党管人才原则,深入推进人才队伍建设“精准提拔一批、全力帮扶一批、重点奖励一批、全面培养一批、柔性引进一批”工程,通过对口支援计划、部省合建计划、高层次人才队伍建设支持计划、青年创新拔尖人才计划、“攀登计划”等政策,持续加大高层次人才和新进人才的自培力度,实现人才发展体制机制的全面优化。同时,学校将紧紧围绕立德树人根本任务,坚持用兵团高校的红色底蕴启智润心、培根铸魂,以兵团精神育人导向深化学生理想信念教育,以学科动态调整对接国家、兵团战略发展和区域人才需求,为培养有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗的紧缺人才、战略性新兴产业人才以及民生急需的专业人才打下坚实基础。
多方引智,汇发展合力
聚天下英才而用之,才能加快建设更具竞争力的人才中心和创新高地。多年来,石河子大学坚持用好用足西部和兵团人才政策,完善学校配套措施,国内外引智工作不断取得新成绩。五年来,学校新增中国工程院院士1人、双聘院士1人、院士工作站在站院士3人,引进国内绿洲学者107名、国外绿洲学者2名,专任教师中具有博士学位人数增加6%。其中,“面向绿洲生态的农业化学品工程学科创新引智基地”入选“高等学校学科创新引智计划”(简称“111”计划),实现了学校在国际人才引进方面的重大突破。
在深入实施人才强国战略的时代背景下,石河子大学将继续在汇聚人才上发力。通过“绿洲学者”“聚贤工程”等项目,不断完善高层次人才流入的制度保障。充分发挥事业的拴心留人作用,着力加强内涵建设,将高端人才引进与事业平台搭建有机结合,以一流学科为引领,以“高峰、高原、高地和培育学科”四级学科生态体系为基础,以博士点、重点实验室、工程中心、文科基地建设为抓手,全力为一流人才提供一流创新平台,实现人才发展与平台建设相互促进、共同提升。持续深化改革,推进落实放管服,健全评聘考贯通的考核评价机制,扎实做好评价考核激励后半篇文章,营造更加多元、更加开放,也更具吸引力的人才成长环境。
人尽其才,显时代担当
高校作为科技创新的策源地,如何更好地面向国家战略需求、服务中国式现代化建设,是必须回答好的时代命题。石河子大学始终坚持“以服务为宗旨,在贡献中发展”的办学理念,充分发挥人才资源和智力优势,引导师生把论文写在边疆大地上,努力为区域经济社会发展贡献石大智慧和力量。
2022年,石河子大学各级各类科研项目立项合同总经费比去年增加30%,创历史新高。围绕巩固脱贫攻坚成果与乡村振兴有效衔接,学校以科技特派员专家团队服务项目为抓手,发挥科技服务社会功能,赴基层连队、村庄重点围绕特色林果、设施农业、医疗综合服务等方面开展科技服务,共培训基层职工、农民9000余人次,服务带动农户5600余户,共带动受援对象增收近300万元,有效推动科技成果加快向现实生产力的转化,助力区域产业大发展。
党的二十大为学校更好地服务国家战略需求指明了方向。学校将着眼科研创新长效机制的建立,加强有组织科研,积极参与“揭榜挂帅”项目,主动承担国家、兵团重大科研项目,努力解决“卡脖子”技术问题,培育更多科技领军人才和科研创新团队,产出更多具有标志性的重大科研成果。立足兵团产业特色,学校将在荒漠生态、盐碱治理与农业提质增效、健康养殖、农产品加工等领域进一步加强应用技术推广与示范;瞄准区域长远发展需求,学校将继续推进兵团能源发展研究院建设,配套设置相关专业,在人才培养和科研转化上双管齐下。以科研团队为基础,以学校合作企业、“访惠聚”工作队和定点帮扶单位为基点,学校将持续组织专家教授深入基层团场和地方县(市)开展技术推广、培训和咨询服务,深化“专家+工作队+职工”“技术+产业”的科技合作模式,为兵团经济增长、转型升级、供给侧结构性改革注入源源不断的动力。
踏上波澜壮阔的新征程,石河子大学将深深锚定实现中华民族伟大复兴这一宏伟目标,坚定不移贯彻落实科教兴国战略,继续扎根兵团,赓续红色血脉,以更有激励性的人才培育机制、更有吸引力的人才引进政策、更有竞争力的人才发展平台,书写好不负党之所期、国之所系、民之所愿的“人才戍边”新篇章。
《光明日报》( 2022年12月29日 05版)