华体会-北邮邓中亮:深度融合5G+北斗,实现高精准定位

华体会-北邮邓中亮:深度融合5G+北斗,实现高精准定位

发布时间:2023-11-11 作者:肥仔

       现在,万物互联时期,物与物、物与人、人与人之间需要实现更多的互联。在如斯复杂多变的情况中,定位手艺面对着着更多挑战和需求,需要不竭的立异和改良。惟有如斯,才能知足将来智能交通、无人驾驶和工业互联网等范畴的高精度定位导航要求,实现全时空、全时域、全空域、高精度、高鲁棒的普适定位导航的方针。

在国度平安、经济扶植和聪明社会等方面,都需要高精度的室表里定位导航,到达米级到亚米级的程度。 国际欧亚科学院院士、灾备手艺国度工程尝试室主任、北京邮电年夜学传授邓中亮如是说。

万物互联时期

亟待解决高精度定位困难

作为高精度、高可托定位导航的首要开辟者和学术带头人,邓中亮从1996年就一向致力在无线通讯收集和定位手艺相干研究。但是邓中亮也认可,固然比拟之前,定位手艺获得了很年夜的前进,可是当前复杂的情况下,在利用定位导航的进程中,依然会碰到一系列挑战。

国际欧亚科学院院士、灾备手艺国度工程尝试室主任、北京邮电年夜学传授邓中亮

例如,在坦荡空间环境下,装备可以领受到良多卫星旌旗灯号,定位精准度就很高。但当装备在室内、高山、幽谷等掩蔽和半掩蔽空间下,卫星定位导航没法实现精准的定位。这给定位导航系统带来了一系列新的问题:是不是能像通讯一样在任何处所都能进行高精度定位?

邓中亮暗示: 凡是环境下,卫星定位导航在坦荡空间下可以或许到达米级摆布的定位精度,但要知足车道级的定位导航需求,则需要经由过程地基加强或星基加强的体例,额外配备举措措施来提高卫星定位导航的精度,从而到达分米级、亚米级乃至厘米级、毫米级的定位精度。

但是,不管采取何种加强体例,都必需在卫星定位导航可以或许正常定位的前提下进行加强。假如卫星旌旗灯号都没法笼盖的区域,例如室内、地下室这类情况就没法进行加强,由于加强系统只能笼盖卫星旌旗灯号笼盖的规模。

是以,室表里的定位导航手艺都必需具有,才能知足分歧场景下的切确定位需求。但是,掩蔽空间和半掩蔽空间的情况很是复杂,不单卫星旌旗灯号常常没法达到,并且可能被反对或干扰,这就发生了手艺与需求之间的矛盾。当前定位范畴面对的问题是若何解决这类矛盾。

5G+斗极深度融会

让旌旗灯号笼盖更周全

因为卫星定位旌旗灯号强度相对较弱、易受遮挡等情况身分干扰,特殊是在掩蔽半掩蔽空间中,难以在室内进行定位。针对这个问题,邓中亮和其团队提出了 5G+卫星 的 通导融会 思绪。

邓中亮认为,可以将导航卫星这张网和无线通讯这张网连系起来,以导航卫星为焦点,再整合所有通讯网资本,便可以构成一张用在定位办事的 网罗密布 ,不再需要零丁去扶植室内定位网。经由过程将卫星定位系统与无线通讯网相连系,便可以供给加倍周全和智能的定位导航办事。

现实上,从 十一五 最先,我国科技部已启动 羲和打算 ,旨在解决室内定位的问题。对卫星旌旗灯号在掩蔽和半掩蔽空间的没法笼盖的问题,由通讯收集对此进行弥补笼盖,从而实现室表里全时空的笼盖。作为 羲和 打算室内导航系统的首要负责人和学术带头人,邓中亮经由过程多年攻关,今朝已构成几百项自立常识产权和一系列要害手艺。

现在,邓中亮安身国度综合PNT扶植年夜局,率领团队展开了斗极+5G室表里无缝定位手艺的研究,冲破了异构系统融会定位困难,实现跨物理层的旌旗灯号融会,使得六合一体定位精度进一步提高。邓中亮如是说: 5G+斗极的融会可以知足全笼盖、高精度需求,彼此赋能,彼此加强。

5G+斗极 各自的优势连系在一路能发生新的火花。例如在交通范畴,5G+斗极室表里无缝跟尾的定位导航手艺,解决了地道场景下卫星旌旗灯号缺掉的问题。在聪明矿山的扶植中,以5G收集为依托,连系斗极定位手艺,可以或许实现矿山挖装、运输、监测等环节的无人化长途操控。

不竭测验考试

抓破脑壳 寻觅冲破口

据邓中亮介绍,今朝我国的定位手艺已处在领先地位。在邓中亮的牵头率领下,我国成功研制了高精度定位与通讯融会的新型旌旗灯号体系体例。依托这类手艺,不但将室内定位精度提高了数十倍,冲破了多项室内高精度定位要害手艺瓶颈,还年夜年夜节俭了本钱。

据领会,邓中亮和团队已在三方面获得了重年夜冲破:

第一个冲破是关在单个无线收集可否实现高精度定位的研究。假如能实现高精度的单个无线收集定位,就有望解决室内定位的问题。但通讯网的频率资本是有限的,要实现高精度的定位,需要频率资本来支持丈量旌旗灯号,进行高精度的旌旗灯号强度丈量和相位丈量。但是定位频率的利用会带来通讯资本的占用或再分派,影响通讯数据率和传输速度,这就激发了通讯效能和定位精度之间的矛盾。

面临这个挑战,邓中亮成立了一个隐嵌信噪融会系统,冲破了困扰多年的国际困难。在此进程中,邓中亮和团队取得了多项国际专利,并获得了国外的高度评价,引发了美国国防部的正视。是以,这项手艺取得了国度科技前进奖。

第二个冲破是关在单个无线收集的高精度定位鲁棒性的问题。对人类来讲,当前的定位办事可能知足90%以上的需求,就会让人感受满足。但对机械、物体来讲,要求则是更高。由于单层无线收集轻易被遮挡,致使存在收集盲区,好比2G、3G、4G,和分歧运营商(移动、电信、联通)扶植的收集之间也会存在盲区。盲区定位是国际上的一浩劫题。

为领会决这个问题,邓中亮将手机里面集成的多个收集和多个传感器融会利用,如许可以提高定位的鲁棒性和靠得住性。这项手艺已获得普遍利用,特殊是在疫情监控中,为国度应急平安中间供给了明白的人员和车辆定位信息。国外电信运营企业也对这项手艺赐与了高度评价。这一手艺填补了传统摄像监控的盲区,彰显了中国在科技范畴的实力。并在2010年取得了国度科学手艺前进奖。

第三个冲破是六合一体的定位解决方案,解决了卫星与通讯结合定位的问题。在城市聪明交通中,立交桥等复杂地形下,卫星旌旗灯号可能会受阻,没法供给高精度定位办事。但一些范畴对定位要求依然很是火急,例如地铁工程扶植的时辰地下情况没法取得高精度定位,扶植飞机跑道的精度要求也很是高。在这些环境下,若何实现正确定位成为要害。

邓中亮经由过程结合操纵通讯基站和卫星旌旗灯号来提高定位精度。操纵通讯基站与卫星结合不但实现了更高的定位精度。同时也简化了装备的安装和调剂进程,弥补了定位盲区,为工程平安、出产平安等供给了主要保障。在2017年,这项手艺取得了多项发现专利和国度手艺发现奖,并且在聪明海洋扶植中也有着普遍的利用。

面向将来 供给更进步前辈

靠得住且经济高效的定位办事

持久以来,邓中亮一向致力在实现更高精度、更靠得住、更普遍利用的定位办事。在国度综合PNT计谋计划方面,邓中亮的方针是在2035年实现以下三项主要工作:第一,推动斗极与5G手艺的融会,同时着手研发斗极+6G手艺,使其在更普遍的范畴阐扬感化;第二,延续鞭策全球5G高精度定位尺度成长,为全球用户供给同一的高精度定位体验,并鞭策全球定位办事的成长;第三,展开面向重年夜出产范畴和国防平安的研究工作。

为了鞭策定位手艺的贸易化,邓中亮团队正在与华为、展锐、中兴等年夜型通讯企业合作,推动功效利用。将来,邓中亮将延续尽力,力图在高精度、高鲁棒性和低本钱的定华体会体育app位办事范畴获得更多冲破和进献。

从昔时的青年才俊,到现在的鹤发苍苍,邓中亮仍然苦守在科研第一线,也恰是由于有着像邓中亮如许一向默默风险的科研人员,才给我们的将来糊口带来更多可能和出色。

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