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)
他像自我燃烧的火种,照亮烈士“回家的路”******
照亮烈士“回家的路”
■李角和 杨仁帮 中国国防报记者 郭冬明
千秋英雄气,浩然天地间。
前不久,家住江西省乐平市临港乡九墩村的王松根,在好心人程雪清的帮助下,终于找到叔父、志愿军烈士王明的埋骨之地,圆了一家人多年的心愿。通过程雪清提供的线索,王松根还原了叔父生前战斗足迹——
1953年,任志愿军54军405团警卫员,随部队参加抗美援朝战争,在金城战役中不幸牺牲,埋骨他乡。
今年47岁的程雪清,也是乐平市人。近年来,他先后为14个省(自治区)184位烈士找到了“回家的路”。
“只要有一线希望,无论困难有多大,都不能放弃”
2009年,程雪清投资失败后,以手机贴膜为生。闲暇之余,他积极参与助残和救援公益活动,为平凡的生活注入了一抹不平凡的色彩。
一次,程雪清在整理家中旧物时意外发现一张新四军复员证复印件。从模糊的字迹中,他辨认出这是外公徐文根的复员证。
“对外公的印象几乎空白,只知道他是一位老实巴交的庄稼汉。”程雪清告诉记者,他出生时,外公已经去世,父母对外公军旅经历知之甚少。
外公究竟是一个什么样的人?为何要深藏这段参军经历?带着一连串疑问,程雪清踏上了寻访之路。
起初,程雪清抱着试试看的态度,前往乐平市及周边县市档案馆查阅资料,均无功而返。他把外公的复员证复印件发到网上,仍石沉大海。
正当程雪清觉得“山穷水尽”时,同为新四军后人的乐平市委党校教师徐伟带来一则好消息,让他顿感“柳暗花明”。
原来,徐伟看到程雪清发布的信息后,把相关照片转发给景德镇市新四军研究会秘书长张红生。格外热心的张红生,利用寻亲微信群发动志愿者帮助寻找,并联系到开国将军刘毓标的儿子刘华苏协助查找。
经刘华苏查阅相关资料证实,程雪清的外公徐文根于1944年参加新四军,编入新四军华中军区,随部队转战多个战场。抗日战争胜利后,由于身体原因,他经组织批准复员回到江西乐平老家。
“每一个牺牲都是不朽,每一个英名都值得永远铭记。”程雪清在寻亲过程中,发现还有不少烈士埋骨他乡,因留存的信息残缺不全,甚至有的烈士连名字都没有留下。从那时起,他决心为这些烈士找到“回家的路”。
一天,一位叫彭大华的老人,突然敲开程雪清家门,请他帮忙寻找自己的外公。
彭大华的外公叫黄万生(后化名田英),曾担任赣东北苏维埃政府和中华苏维埃政府执行委员,跟随方志敏北上抗日后,音讯全无。
新中国成立后,彭大华父辈得知外公牺牲在战场,对于在哪里牺牲、安葬在哪里等细节,无从知晓。父辈们几经周折、多方寻找,均未能如愿,带着遗憾离世。“如今,我也老了,我想在余生了了父辈的心愿……”彭大华拉着程雪清的手,含着眼泪说。
接下来几天,程雪清多次前往当地退役军人事务局和档案馆查找线索,但仅查到了彭大华外公的入伍记录。
一个偶然机会,程雪清在旧书网看到一本名为《武山雄鹰》的烈士史料。当他翻到第3页时,赫然映入眼帘的是“田英,又名黄万生,安葬在江西省都昌县大港镇烈士陵园”。他立即与两地退役军人事务部门联系,后经反复确认,田英就是黄万生烈士。
这是程雪清为烈士寻亲取得的第一次成功,也正是这次成功给了他极大的信心。此后,他常常对自己说:“只要有一线希望,无论困难有多大,都不能放弃。”
“我们两代人找了您50多年,今天终于如愿了”
“我思考最多的是,如何搜集更多烈士和烈士后人的信息,帮助他们圆梦。”程雪清告诉记者,他利用工作之便,先后建立并加入了100余个微信群,添加包括退役军人事务局和烈士陵园工作人员及社会志愿者等9000多个好友。与此同时,他还加入乐平市新四军研究会,牵头负责为烈士寻亲工作。
经过实践探索,程雪清总结出一条运用互联网寻亲的“三步法”。第一步,通过微信群收集烈士英名墙、墓碑等图片信息,前往中华英烈网、烈士纪念网比对核实,确认烈士身份;第二步,根据比对核实情况,协调全国各地志愿者前往烈士籍贯所在地进一步核实,并寻找烈士后人;第三步,依据烈士后人提供的信息,与烈士生前所在部队、入伍地档案馆和民政部门等再次核实、反复确认。
随着寻亲路不断拓展,好消息也越来越多:陕西城固的袁志清烈士、河北邢台的王杰烈士、山东梁山的宋崇贵烈士、四川青神的郑开荣烈士、湖南株洲的颜家龙烈士等,先后“回到”阔别多年的家。
“因方言、笔误、地名以及行政区域变更,导致一些基本信息有偏差,加之不少烈士没有后人,让很多烈士‘回家的路’,走得异常艰辛。”说起烈士寻亲的难处,程雪清面色凝重。
2021年5月26日,福建的烈士后人朱寿媚辗转联系程雪清,希望帮助确认他叔叔朱家福烈士的身份信息。据朱寿媚介绍,朱家福曾服役于志愿军20军59师175团,1950年11月在抗美援朝战场壮烈牺牲。朱家福的事迹在家乡家喻户晓,但因缺乏证明材料,当地革命烈士英名录中并没有朱家福烈士的名字。
了解情况后,程雪清通过寻亲微信群,找到《中国人民解放军第一七五团革命烈士登记表》。经核实,表中“朱介福”和“朱家福”信息基本一致。原来“介”和“家”两个字在当地方言中,读音差不多,导致记录发生了偏差。据此,当地有关部门很快将朱家福烈士纳入新修订的烈士英名录。朱寿媚在写给程雪清感谢信的信封上,饱含深情地写下“恩人”两字。
还有一次,程雪清从福建省泉州市退役军人事务局发来的求助信息中得知,在全国独一无二的廿七君庙供奉的27位烈士之一饶文全,在相关部门移交的资料上,填写的是“江西省何登乡乔头村人”。
当时,程雪清查遍了江西所有地名,也没找到“何登乡乔头村”。紧接着,他查找与之同音或谐音的地名,最终在江西省会昌县找到读音近似的地名“河墩乡桥塘村委会”。
程雪清第一时间与会昌县退役军人事务局取得联系,经多方核实,“何登乡”就是现在的“河墩乡”。后来,在当地退役军人事务部门的帮助下,他找到饶文全烈士过继的后人饶龙福。
“爷爷,我们两代人找了您50多年,今天终于如愿了。”寻亲成功后,51岁的饶龙福带着家人第一时间前往廿七君庙祭拜爷爷饶文全。
“每一次寻亲都是一次精神上的洗礼,参与其中,我才是被照亮的那个人”
手机贴膜生意,是程雪清一家四口的生活来源。
为烈士寻亲难免会影响生意,程雪清的妻子忍不住埋怨:“一天到晚不着家,你到底图啥?”
对此,程雪清耐心解释:“我既然走上这条路,就应该坚持走下去,哪有半途而废之理?如果我放弃了,不但对不住为国捐躯的烈士,更对不住烈士的后人。”
慢慢地,程雪清的坚持,得到妻子的理解和支持,他的3个侄子和即将大学毕业的儿子也加入了他的“寻亲团”。
程雪清的善举,引来社会各界广泛支持。一些公益团体和爱心组织主动提供寻亲经费,被他一一谢绝。
“我为烈士寻亲不图名、不图利,就是希望烈士的事迹代代相传,让世人永远不要忘记今天来之不易的幸福生活。”程雪清说。如今,他每天仍坚持上午9点出摊、晚上9点收摊,稍有空闲就打开微信寻亲群,分享信息、梳理线索。
一次,程雪清通过手机视频,连线当地电视台一档节目,借助媒体力量为东山保卫战中8名湖南籍烈士发布寻亲信息。不到一周时间,先后有4名烈士亲属通过节目组成功找到埋骨他乡的亲人。
受此启发,程雪清接下来联系“让爱回家”公益寻亲网和全国各地党政机关、退役军人事务局官网、官方微信公众号等,发布为烈士寻亲信息,吸引越来越多的志愿者加入其中。
在程雪清的影响带动下,退役军人蒋善金、大学生盛英子、政府工作人员张燕新、交通警察潘迪渊,还有肖伟彬、罗富珍等志愿者,纷纷加入了他的“寻亲团”,接力寻亲。
与此同时,程雪清也通过各种公益组织,为更多烈士寻亲。前不久,他以志愿者身份加入乐平市救援队,把相关烈士信息发布在救援微信群,得到乐心公益事业队员的积极响应。
一天,赣南救援队队长杨舒文收到18位赣州籍烈士信息,便立即组织人员帮助寻找,大家历时两个多月,成功为这些烈士找到亲人。
如今,程雪清与全国爱心家园寻亲联盟、陕西曙光救援队、江西宝贝回家组织、峨眉飞豹救援队等寻亲组织密切合作,努力为更多的烈士寻找“回家的路”。
有人称程雪清就像自我燃烧的火种,不仅照亮烈士“回家的路”,还让更多的志愿者集聚到一起,投入这项公益事业。对此,程雪清深情地说:“每一次寻亲都是一次精神上的洗礼,参与其中,我才是被照亮的那个人。”
(中国军网-中国国防报)