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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）

用独特设计语言讲好中国故事******

　　作者：郭春方（吉林大学艺术学院院长、文学院博士生导师、一级教授，北京2022冬残奥会吉祥物“雪容融”设计团队负责人）

　　党的二十大报告强调：“推进文化自信自强，铸就社会主义文化新辉煌。”近些年来，我国不断推动中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展。

　　2022年，举世瞩目的北京冬奥会、冬残奥会中，艺术设计将“中国式浪漫”的民族风带向国际，真正做到在全球化语境中生动地表达“中国性”。令海内外民众感受到，中国设计是一门能够生动阐释中国美学精神、促进中华优秀传统文化焕发新的生机与活力的艺术语言。

　　早在北京冬奥会的筹备过程中，北京冬奥组委在会徽、吉祥物、奖牌、场馆、开闭幕式等全流程设计环节中，充分融入中华文化元素，提炼民族文化符号，对新时代中国文化意象进行解读。为时代画像、为时代立传、为时代明德，在记录时代风采的同时，通过奥运赛事，突破不同文化意识形态下人们的认知差异，向世界展现中国文化魅力、传播中国特色审美价值体系。

　　设计语言展现文化价值。近些年来，奥运会吉祥物作为承载着奥林匹克运动精神与主办国文化形象的重要载体，越来越受到国际奥林匹克委员会及各主办国的关注与厚爱。如今，吉祥物已不再是单一的公共符号象征，更转变为一个承载着主办国文化精神、地域特色、民族品格的视觉文化符号。

　　2019年9月17日，2022年北京冬残奥会吉祥物“雪容融”正式发布。它从一个普通的红灯笼，变为一个担当着使命职责的北京冬奥会的使者，设计团队先后为“雪容融”的灯笼形象加入了雪、如意、鸽子、天坛的形象，融入了剪纸的元素、发光的寓意和中国正月十五“雪打灯”的美好愿景，为红灯笼赋予文化内涵、注入奥林匹克精神、融入优秀的中国传统文化元素。

　　“冰墩墩”和“雪容融”作为2022年北京冬奥会和冬残奥会的吉祥物，先后随“天问一号”着陆火星，随“嫦娥五号”登陆太空，受到全世界民众的关注与喜爱，出现了“墩融难求”“过夜式排队”的抢购热潮。

　　据国际奥委会发布的《北京冬奥会市场营销报告》，在特许经营方面，北京冬奥会吉祥物相关特许商品的销量占全部特许商品的69%。时至今日，“冰墩墩”和“雪容融”仍是深受各年龄段群众喜爱的奥运吉祥物，“一户一墩”“一户一融”仍是人们热议的文娱话题，其周边文创产品在官方销售平台多次售罄脱销，在产生深远文化影响的同时，也带来了不可小觑的市场价值和经济效益。

　　设计创作讲述中国故事。中国设计是具有传统美学精神、艺术哲学思想与民族文化内涵的时代产物，是反映中华民族精神面貌与审美趣味的文化沉淀，是能够服务于国家需求并引领结构创新的艺术符码。

　　艺术与设计的形式是多种多样的，也是悄无声息沁人心脾的。“来时迎客松，别时赠折柳”，在北京冬奥会的开幕式上，耀眼的烟花以享有“国宝”之称的黄山迎客松图案绽放在鸟巢上空，向世人展示中国人民热情、好客的美好品格；闭幕式上，伴随着“人生难得是欢聚，唯有别离多”的悠扬音乐，舞蹈演员生动演绎“折柳寄情”。

　　开幕式倒计时短片中，每一秒钟对应着一个节气、一句古诗的设计，令观众眼前一亮。作为我国历史悠久的农业耕作时序、节令习俗，二十四节气记录着四季的更迭和时光的变迁，是在百姓物质生产生活中逐步形成的民俗文化产物；闭幕式上，依照中国民间“虎头鞋”的设计造型，以十二生肖为设计元素，打造了十二辆生肖造型的冰鞋车。孩子们推动着冰鞋车在赛场滑动，车轮滑动的痕迹钩织起中国结的造型轮廓。二十四节气与十二生肖的设计巧思前后呼应，中华文化元素令世界瞩目。

　　中国作为主办国，在冬奥会、冬残奥会不同环节的设计中，充分发挥主场优势，创新运用冬奥资源，将中华优秀传统文化通过冬奥会这一载体，实现了全球范围的广泛传播。《北京冬奥会市场营销报告》数据显示，2022年北京冬奥会创造了历届冬奥会收视人数的记录，全球共有20.1亿人观看，相较4年前的平昌冬奥会观看人数，增长5%。在文化的传播与输出过程中，冬奥会注重中国语境和国家文明的坚守，注重全球共识性与民族个性的融通，为世人带来了高度的美学享受，向世界展示中国文化的绰约风姿。

　　优秀的设计创作是传承中华文明的艺术介质，是叙述中国美学的时代标识，是承载民族精神的文化载体，具有文化联结作用。北京冬奥会在艺术创作与文化传播层面所带来的深远影响，令我们更加坚信，新时代的设计创作必须坚守中华文化立场，坚定不移地践行文化传承创新的责任与使命，坚持以人民为中心的创作导向，将目光聚焦于大气磅礴的民族故事，创作具有家国情怀、体现民生情怀、能够完成宏大叙事的艺术作品，产生中国艺术的影响力、感召力和塑造力，令世界看到、听到、感受到更加生动、真实的中国。

　　《光明日报》（ 2022年12月28日 13版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）