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)
四川:拉齐读书“起跑线” 民族地区教育“结硕果”******
中新网成都1月5日电 (贺劭清 何芦恒 唐启浩)“拉大锯、拉大锯,外婆家里唱大戏。”寒冬时节,刚走进四川省凉山州昭觉县三岔河镇幼儿园,便听闻阵阵儿歌。三岔河镇幼儿园教师陈婷婷介绍,幼儿园正通过双语教学让孩子们更好了解、掌握普通话,而对于低龄小朋友而言,儿歌是他们最容易接受的方式之一。
拉齐民族地区读书“起跑线”,从化解困扰民族教育的“听不懂”难题开始。党的十八大以来,四川省实施民族团结进步示范工程,持续铸牢中华民族共同体意识,把全面加强国家通用语言文字教育作为做好民族工作的长远之策、固本之举,有力促进民族地区教育发展。
正在上课的学生。 唐启浩 摄陈婷婷介绍,幼儿园的小朋友入园之初,老师们会对每位小朋友的语言情况进行摸底,“一人一策”开展教育。如果遇到普通话基础薄弱的学生,老师除了逐字逐句的帮其翻译,还会用图片、音频帮学生加深印象。“小朋友学好普通话后,回家能带动父母掌握普通话,更好和各族村民沟通,让他们的关系更加融洽。”
“我20年前当老师的时候,每逢春秋季开学,所有老师都会去学生家,动员家长让学生读书,而现在是家长想方设法让学生读更好的学校。”谈及民族团结进步示范工程为民族地区教育带来的变化,昭觉县教科体局副局长郑杰这样说。
中央民族工作会议指出,要推广普及国家通用语言文字,科学保护各民族语言文字,尊重和保障少数民族语言文字学习和使用。让民族地区孩子在学前学会普通话、“突破语言关”,是四川铸牢中华民族共同体意识、拉齐民族地区读书“起跑线”的重要途径之一。
近年来,四川在全省民族地区52个县(市区)依托“一村一幼”计划持续推进“学前学会普通话”行动,3934个幼教点17万余名儿童接受国家通用语言训练。与此同时,四川还以34所中小学为示范引领,广泛开展铸牢中华民族共同体意识主题教育实践活动。
位于四川省绵阳市北川羌族自治县的永昌小学,便是四川首批中小学铸牢中华民族共同体意识教育实践活动试点学校。永昌小学教育集团副校长倪会介绍,随着“中华民族一家亲,同心共筑中国梦”等系列主题教育实践活动举行,推进“互联网+民族团结”行动的开展,以及学校的校园环境、办学条件更加现代化,如今学校民族氛围变得更加的和谐。
永昌小学五年级六班学生赵语辰在主题教育实践活动中担当了“小小红色讲解员”。“我想让更多的人了解中国革命的历史,感受中华民族的伟大。”赵语辰说,为了讲好“中华民族一家亲,同心共筑中国梦”的故事,她会从图书、课堂、生活中尽可能多地搜集红色素材,还会经常阅读红色党史故事。“要反复琢磨讲解词,理解其中的含义,才能讲出真情实感。”
正在上课的学生。 唐启浩 摄为民族地区学生夯实全面发展的基石,推动青少年文化学习和体育锻炼协调发展,四川省民族宗教事务委员会创新实施“同运动·一家亲”项目,在民族地区教育领域,尤其是各类学校,优选推广普及程度高、群众基础好的体育运动项目,搭建各族学生交往交流交融的平台,有效推动民族团结进步创建工作大众化、人文化,大力营造中华民族一家亲的社会氛围。
建于1962年的广元树人中学是一所有汉族、藏族、彝族、回族、羌族等多民族成分的学校。学校创新“巴蜀教师进高原”“共享课堂进学校”“联合教研进课堂”品牌教学模式,促进各民族师生跨区域团结互助、共同进步。
“我是朝鲜族,来到广元市树人中学,受到老师亲人般的关爱和各民族同学无微不至的关心,温暖伴着我快乐学习,健康成长。”广元树人中学高2021级4班学生金洋明说。
近年来,四川抓住教育这一关键领域和学生这一关键群体,推进铸牢中华民族共同体意识与学校党的建设、意识形态工作、思政教育、校园文化建设、日常管理、队伍建设、教育教学深度融合,建成131个省级以上民族团结进步示范学校。
未来,四川将深入学习贯彻党的二十大精神,以铸牢中华民族共同体意识为主线,以民族团结进步创建工作为重要抓手,持续推动民族地区教育高质量发展,为构筑中华民族共有精神家园夯实根基。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |