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精度亚米级!北斗走进“雪如意”


2022-01-28 20:29:39 来源: 科技日报 作者: 王雪姣 李彤 付毅飞

王雪姣 李彤 科技日报记者 付毅飞

当你走进一座陌生的体育馆,一边问路一边寻找目的地时;当你第一次来到一家商场,对照指示标志却找不到跟朋友约好的见面位置时,你是否想过:“如果室内也能用导航就好了!”

这样的场景,在2022北京冬奥会场馆“雪如意”中成为了现实。

“我们承担的‘北京冬奥会北斗微基站室内混合定位系统关键技术研发及应用’项目是河北省科技厅主管的科技冬奥专项课题,将在奥运赛事期间为‘雪如意’冬奥场馆工作人员和移动车辆提供室内外无缝连续的亚米级高精度实时定位和位置服务。”该项目负责人、中国电科54所卫星导北斗微基站是我国自主研制的首款小型化、低成本室内高精度定位基站。

北斗室内定位仪

亚米级精度是什么概念?“也就是说,测量精度可以精确到分米、厘米甚至是毫米。”蔚保国表示,该项目首次打通了室内室外的北斗卫星导航连续覆盖定位,针对不同室内环境建筑结构特点实现了全场馆可达区域内无死角快速定位。在人员密集的室内开阔区域可实现静态定位优于0.1米、动态定位优于0.5米的高精度定位,在室内外交替区域能够实现室内北斗微基站信号与室外空间北斗信号的自适应无缝接收切换,室内外连续定位精度优于1米,解决了大规模大范围室内外高精度无缝定位技术国际难题。

如此高精度的定位是怎样实现的?“这就是我们精准定位的关键。”蔚保国指着一个不足手掌大小的白色方形小盒子说:“这是可穿戴设备——时空盒,可以挂在手臂、肩部,或者放在衣服口袋中。”这个小巧的一体化终端能够兼容室内北斗微基站和室外北斗卫星信号,从而实现室内外高精度无缝切换。

时空盒可以独立使用,也可以与智能手机通过无线方式绑定使用。用户用手机扫描时空盒背面唯一的二维码就能绑定自己的时空盒,通过智能手机APP位置服务软件将自己的实时位置信息在地图上显示给其他用户。同时,用户携带时空盒获得的实时位置信息也可以通过时空盒的4G/5G模块传递给位于远程机房的位置服务云平台,让北斗微基站除了有精准定位的“好视力”,还有了聪明的“大脑”。

时空盒收集到的大量实时位置信息汇聚到应用平台后,可以提供三维全场景室内外人员及车辆态势监控、指挥调度等服务,实现室内外地图位置展示和实时定位数据交互。

同时,基于北斗微基站的精准定位,安防配送一体化机器人也能够在“雪如意”内准确完成自主导航巡检和配送任务。技术人员可以远程控制机器人并实时获取机器人位置,进行图片抓取、存储、回放和编辑,遥控机器人完成物品配送,指令机器人24小时在馆内巡检,对烟火等异常情况及时告警。

“自主巡检配送一体化机器人搭载首创的北斗时空盒,相比国内外同类产品,首次具备室内外无缝连续导航定位能力。为了适应北京冬奥会的实际需求,时空盒易穿戴、功耗低,在-40℃条件下仍能够正常工作。”蔚保国说。

除此之外,北斗微基站项目精准的定位能力还能在疫情防控中大显身手。

“在大型场馆疫情防控中,系统能够提供精查、直显、细导服务。”蔚保国表示,精查,即系统可以提供精准条件筛查,包括要找的人、接触时段、密接等级、距离阈值等;直显,即直观显示密接人员图像、密接风险、首次接触时间等;细导,即指系统可以将密接查询详细结果导出,供流调使用。

据介绍,“北京冬奥会北斗微基站室内混合定位系统关键技术研发及应用”项目成果是国际上首次在大型体育场馆大规模实现室内外亚米级连续定位,也是北斗进入室内的重大突破。

业内人士认为,该项目在国内首次将北斗导航信号引入室内、地下遮挡区域,填补了我国室内外无缝连续定位的空白,对于国家北斗全域位置服务覆盖与国家位置信息安全具有十分重要的意义,未来应用前景广阔。

平台界面

(中国电科供图)

责任编辑: 李梦一

科技日报     2022-01-29

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