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家彩网2023-01-31 16:05

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)

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浙江教育两会观察:如何为职业教育发展“谋出路”?******

  中新网杭州1月14日电 题:浙江教育两会观察:如何为职业教育发展“谋出路”?

  记者 谢盼盼

  职业教育,一直以来都存有误解:社会认可度低,上升通道受阻……在此间举行的浙江省两会上,多位浙江省政协委员为职业教育发展“支招”。

  近年来,中央、省里和各市相继召开职业教育大会,出台了一系列支持职业教育快速发展的政策,职业教育的发展无疑迎来了“春天”。

  然而,浙江省政协委员、九三学社金华市委主委,金华市副市长庄凌飞从工作调研中发现,还有一些制约职业教育发展的瓶颈问题亟待破解。

  其一表现为普通教育与职业教育生源抢夺激烈,更多生源流向普通高中;其二为职业教育统筹力度有待强化。中职教育与技工教育一体规划不够,市自为战、县自为战、校自为战的现象仍然存在,职教布局、专业设置顶层设计有待加强,专业重复建设造成较大浪费;其三为职业教育服务地方发展的水平有待提升,专业与产业匹配度、实训实操能力还有待加强;其四为高层次复合型技能人才培养途径有待进一步拓展。

  他担心,受普职比控制放开、职业教育社会认可度不高等因素影响,职业教育的生源正在逐渐萎缩,技工院校赴外地招生的成效也不明显,今后一个时期很有可能造成中职学校和技工院校“无生可招”的局面。

  民进浙江省委会常委、湖州市委会主委李红同样关注职业教育及人才培养。

  李红认为,许多中高职院校的高学历教师,从校门走进校门,缺乏必要的操作技能和实践经验。同时技工院校师生比偏低,以2022年浙江省人社厅评出的10所省一流技师学院为例,平均师生比在1:18.7,与普通教育相差甚远。

  今年,浙江对职业人才的培育可谓下了“大力气”。

  据政府工作报告,2023年浙江将开展职业教育培训150万人次;开展职业技能培训110万人次以上,新增技能人才40万人,其中高技能人才20万人;建成零工市场200个。

  在此前提下,职业教育的发展应当如何“谋出路”?庄凌飞提议,要提升职业教育社会地位,加快凝聚职业教育与普通教育同等重要的社会共识;加大对职业教育的投入,提升产教融合水平;打造“浙江工匠”品牌,高规格举办浙江省技能大赛,加大优秀技能人才激励力度,营造尊重技能人才、重视技能人才的浓厚社会氛围。

  此外,他还认为,要加强顶层设计,切实做好规划、政策、专业等统筹文章,形成推动职业教育高质量发展合力;聚力提升实操实训水平,提高职业教育竞争力和影响力,同时也要鼓励优秀的教师和学生到企业中去深造学习,在一线岗位提升技能水平。

  李红建议,在满足当前产业发展所需人才的基础上,更加关注“未来工厂”所需要的产业工人,在规划未来产业时,同步规划“未来工人”培养计划,提前开展人才储备。与此同时,围绕专业发展要求,创新工学一体化技能人才培养模式。可以对接世界技能大赛标准,完善评价策略和评价体系,培养对接世界前沿高技能人才。

  诚然,国家的发展既需要顶尖科技人才,也离不开一代代工匠的辛勤付出;一流的科研成果,更需要一流的制造水平予以实现。重视职业教育的发展无疑是浙江打造创新高地的关键一环,也是推进扩中提低,夯实共同富裕示范区建设的重要基础性工作。(完)

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