世界首创！来自北邮！

在复杂如“迷宫”的地下停车场

找不到自己的车？

好不容易找到了车

却发现导航信号屏蔽得“干干净净”

怎么也找不到车库出口？

相信这是很多人

经常会遇到的尴尬一幕

11月20日

《科技日报》头版头条报道

由北京邮电大学研究团队

牵头研发的“北斗+5G室分”

地下空间高精度定位导航系统

将为你解决这一难题~

雄安新区规划之初就提出要建设“地下一座城”，其中包括地下综合管廊约380公里、地下停车场超2200万平方米。“地下之城”的精准管理，离不开高精度的定位与导航，而且要求技术新、成本低，能给其他城市建设提供可复制的样本。为解决这一难题，实现地下空间的精准定位导航，北京邮电大学联合中国铁塔、雄安新区智能城市创新联合会展开了“北斗+5G室分”地下空间组合式定位导航项目研究。

北京邮电大学信息与通信工程学院副教授路兆铭介绍，“北斗+5G室分”地下空间高精度定位导航系统的北邮方案主要实现了以下技术突破：一是，地下空间卫星信号受到遮挡，传统的卫星定位手段在地下不能发挥作用，北邮方案利用北斗室分单元，将北斗信号汇入5G室分系统，成功将北斗信号引入地下，解决了地下空间没有北斗信号覆盖的问题；二是，手机终端本身性能受限，利用手机终端在地面上只能达到10几米的精度，如何能把定位精度做到车位级，是面临另外一个难题，北邮方案基于团队提出的协作式信号SLAM框架，将北斗观测、5G观测、手机惯导观测等综合考虑，通过时空域上的融合，实现车位级别的定位精度。总而言之，北斗信号和5G室内分布系统的结合，为地下高精度定位导航打开了一扇新门。

图：研发团队实地测试“北斗+5G室分”定位导航技术

凭借在5G通信与信号定位方面的长期积累，研究团队充分发挥学校丰富的技术优势和优质的开放平台，开启了日复一日的科研攻关，由于大部分时间研发团队都是在地下进行装备的调试和改进，他们戏称自己为“地下工作者”。

图：路兆铭和项目组成员正在地下车库进行实验

面对如何将北斗信号引入地下这一技术难题，成员们通过反复计算，解决了多路通信信号和北斗信号相互干扰的问题，得到了北斗信号汇入5G室内分布系统所需的滤波和功率参数，再通过宽频多路信号的共享链路传输，成功将北斗信号引入地下。

面对提高地下导航定位精度这第二个难题，路兆铭说，“这个问题困扰了我们一年多，直到有一天在测试时偶然发现北斗信号在空间中的无线反射环境存在静态特征，可以借此构建数据模型，提供更多的位置观测源。停车场内各个终端的单一信息虽然不精准，但是将多方信息收集到一起，通过数据模型不断地协作校准，定位结果就会越来越精确。”定位导航策略由“单兵作战”提升为“多终端协同作战”，一套拥有自主知识产权的定位算法也由此诞生。

图：首创基于4G/5G无源室分系统的融合定位导航方法，成果技术水平总体达到国际先进

更值得一提的是，在雄安新区的地下停车场内，既看不到错综复杂的布线，也没有爬满墙面的通信设备，只在通道拐角处建有一个不足10平方米的机房，大量装备都被集约“隐藏”在这里。它们就像地下导航系统的“心脏”。合路器、5G室内分布单元、北斗室内分布单元，正是依靠这些核心装置，才能成功将北斗信号导入、将定位信号发出。

图：研发团队正在进行地下定位导航测试

这些装置中，北斗室内分布单元正是这些北邮“地下工作者”研发的世界首创！北斗卫星信号从超20000千米的高空来到地面，信号强度极弱，再将其引入地下机房，信号强度会进一步衰减。项目团队创新研制出北斗室内分布单元的接收模块，可以放大北斗信号，支持长达1千米的馈线传输，将高质量的信号引入地下。“单元内的核心器部件拥有完全自主知识产权。它能将接收到的复杂信号层层过滤，去除无用信号，增强有用信号，还能将恶意攻击信号屏蔽在外，保障导航安全。” 项目组成员、北京邮电大学博士后初星河介绍。“‘5G+北斗’导航将覆盖雄安新区所有已建成地下停车场，真正实现导航‘地下一座城’。”展望未来，路兆铭副教授满怀期待，“我们希望该技术推广至矿区、交通枢纽、航站楼等更多场景应用，为充分利用地下空间发挥更大作用！”

图：该项目成果入选2023中关村论坛《百项新技术新产品榜单》

在项目推进过程中，北邮研究团队的师生们潜心科研，从雄安新区建设重大需求出发，一头扎进了雄安的地下空间，早上带着饭下去，结束工作出来时往往已是深夜。正是“崇尚奉献 追求卓越”的北邮精神引领着团队成员发扬吃苦耐劳的品质，攻克了一个又一个难题，实现了一项又一项的技术革新。

科技进步赋能城市建设

奋楫者先，创新者强

科技强国的征程上

北邮科技工作者在行动！

出品：党委宣传部（新闻中心）

制作：北京邮电大学学生记者团

来源：科技日报、北京日报

排版：贺龙柱

责编：董思捷

审核：胡启镔、申晶晶

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