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)
开启中非发展合作的新篇章******
作者:宋微(北京外国语大学国际关系学院教授)
在刚刚过去的2022年,尽管世界充满了冲突、混乱和极端不确定性,但中国与非洲之间互信持续加强,以实际行动夯实命运共同体。展望2023年,非洲的发展依然面临诸多挑战,中国将立足于中非传统友谊,创新发展合作模式,精准对接非洲发展诉求,为非洲大陆的复兴注入强劲动力。
在“正确义利观”引领下,持续夯实中非合作的政治基础。中国始终是非洲发展的坚定支持者。早在20世纪50年代末60年代初,非洲民族解放运动风起云涌,面对相继诞生的非洲国家,英、法等原宗主国在被迫承认的同时,试图通过对外援助继续维持既得利益,美、苏两国也加紧渗透和争夺。为此,这些新独立的非洲国家向中国投来求援的目光。当时的中国尽管自身也面临发展困难,仍选择了无私支持非洲。1963年12月14日至1964年2月29日,周恩来总理应邀访问亚非14国时,首次提出了《中国对外经济技术援助八项原则》,至今仍是指导中国对外援助的根本原则,特别是“不附带任何条件”至今仍然是中国外交的原则,受到非洲国家的广泛肯定,为中非友谊打下了坚实的基础。2013年,习近平主席在就任国家元首后首访非洲,提出了“真实亲诚”的正确义利观,赢得了非洲国家的广泛赞誉,中非关系逐渐升级为全面战略伙伴关系。未来,中国将在正确义利观的指导下,继续尊重和对接非洲国家的发展诉求,进一步夯实中非政治互信和合作根基。
全面落实全球发展倡议,助推非洲实现2030年可持续发展目标。当前大多数非洲国家经济结构单一,对外依赖程度高,疫情引发的全球产业链和供应链中断加剧了非洲经济的脆弱性,并引发了非洲近25年来的首次经济衰退。根据世界银行预测,尽管撒哈拉以南非洲的经济增长率有所上升,但2023年年均增长率仍无法达到2000年至2019年间增幅的平均值。同时,2022年11月15日,联合国宣布世界人口总量达到80亿,其中非洲大陆成为世界青年人口的主要新增地,而叠加疫情的极端贫困和粮食紧缺,导致非洲的潜在社会风险问题更加突出。根据联合国对2030年可持续发展目标的中期审议,非洲多项指标陷入停滞或倒退,失业率和贫困率上升,脆弱人群总数增加。对此,中国将全力落实“以人为本”的全球发展倡议,积极对接联合国2030年可持续发展议程、非盟《2063年议程》以及非洲各国发展战略,以帮助非洲培育内生增长能力为重点,创新发展合作理念和方式,加大力度推动非洲的减贫与发展进程。
推动中非治国理政经验交流,支持非洲增强在全球治理中的话语权。近年来,推动治国理政经验交流是中非合作的重点和亮点。习近平主席指出,世界上没有放之四海而皆准的发展模式,各方应该尊重世界文明多样性和发展模式多样化。中国将继续坚定支持非洲国家探索适合本国国情的发展道路,加强同非洲国家在治国理政方面的经验交流,从各自的古老文明和发展实践中汲取智慧,促进中非共同发展繁荣。中国在中非合作论坛框架下大力支持非洲领导人、青年领袖来华进行实地考察和经验交流,主动分享中国经济发展的方案和经验,大力帮助非洲提升治理能力。对于非洲国家提升国际事务话语权的诉求,中国将继续大力支持非盟加入G20等全球治理组织和平台,鼓励非洲为维护自身利益以及针对全球公共事务发出更多的声音。
积极履行全球安全倡议,为非洲的和平与安全发挥建设性作用。俄乌冲突导致非洲的粮食安全状况恶化。俄乌两国在全球粮食生产方面具有重要地位,联合国贸发会议数据显示,2018年至2020年,非洲从俄乌两国进口了价值51亿美元的小麦,占非洲小麦进口总额近45%。俄乌冲突造成国际粮食危机,加上2022年非洲之角区域遭遇了史无前例的旱灾,农作物产量断崖式锐减,非洲粮食供应持续受到阻碍。当前,南部非洲地区的农产品价格不断飙升,近80%的小麦及其产品需要依赖进口。随着全球和区域价格向非洲当地市场传导,粮食危机极有可能导致一些地区发生社会动荡。与此同时,非洲的安全形势也在进一步恶化,不仅萨赫勒地区的恐怖主义暴力正在使成千上万的无辜平民遭受苦难,而且西非法语地区也政变不断。基于此,中国将认真履行责任,积极参与联合国在非洲开展的维和行动,注重以发展缔造和平,以中非农业合作为先导,维护非洲粮食安全与地区安全。
推动数字转型与一体化发展,为非洲疫后经济复苏与增长注入动力。当前,以数字化、网络化、智能化为主要特征的新一轮科技革命和产业变革正在重塑全球竞争格局,数字化转型成为创新性、包容性和可持续发展的驱动力。特别是新冠疫情暴发后,数字化在一定程度上成为各国恢复运转的主要因素,并成为维持贸易经济、社会服务的重要手段。然而,相比于世界其他地区,非洲存在着巨大的数字鸿沟。例如,数字化准备方面的差距和对数字化转型的融资支持不足,使许多非洲国家仍处于全球数字经济的边缘。联合国教科文组织的数据显示,非洲目前仅有17.8%的人口可以上网,而到2030年要保障其余非洲人口能够使用互联网,则至少需要1000亿美元的资金支持。与此同时,非洲的区域一体化面临挑战。由于防控新冠疫情的需要,非洲大陆自贸区有40多个国家宣布关闭边境,导致自由化和便利化进程受阻。为此,中国将加大力度支持非洲的数字基础设施建设,同时有步骤地推动中非自贸区建设,助力非洲的数字转型和经济一体化进程。
拓展“发展合作伙伴关系”,努力化解非洲“选边站”的风险和担忧。随着美国对华政策的转变和对华战略竞争的加剧,美国将中国在非洲地区的活动视作对其国家安全与利益的威胁,甚至打出了在非洲“新冷战”的口号。早在特朗普政府时期宣布的“非洲战略”就明确提出,美国在非洲的所有投入都要以增进美国利益为前提,美国要与中国“争夺非洲”,并不断炮制中国对非“资源掠夺论”“投资威胁论”“新威权主义论”等,试图拉拢非洲国家孤立中国。在拜登政府时期,美国继续加强与非洲国家的互动,2022年8月公布的《美国对非战略》首次强调非洲投票权对美国的重要性。在不久前落幕的美非峰会上,美国尽管在书面议程上聚焦非洲发展问题,但关于中国在非洲影响力与应对的话题却贯穿会议始终,给非洲国家造成了巨大的压力。如何继续维护中非传统友谊又不被美国打压,考验着每一位非洲领导人的政治智慧。作为非洲最真心实意的发展支持者,中国将继续以非洲的发展诉求为出发点,构建开放、包容的发展合作伙伴关系,在尊重非洲意愿的前提下,与包括美国在内的发展合作伙伴探讨三方发展合作项目,化解非洲的政治压力,共同支持非洲的发展。
中国将继续夯实中非互信的根基,全面落实全球发展倡议和全球安全倡议,积极构建中非发展合作伙伴关系,助力非洲发展,为中非发展合作书写更加壮丽的篇章。
《光明日报》( 2023年01月12日 12版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)