“5G+北斗”赋能雄安新区地下精准导航

在复杂如“迷宫”的地下停车场内，转了很长时间找不到自己的车，是人们经常遇到的尴尬又让人头疼的事情。如今，河北雄安新区(以下简称“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和导航。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。

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。

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。

科研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。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。“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。此外，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，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。

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。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。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。

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。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。