王雪姣 李彤 科技日報記者 付毅飛
當你走進一座陌生的體育館，一邊問路一邊尋找目的地時；當你第一次來到一家商場，對照指示標志卻找不到跟朋友約好的見面位置時，你是否想過：“如果室內也能用導航就好了！”
這樣的場景，在2022北京冬奧會場館“雪如意”中成為了現實。
“我們承擔的‘北京冬奧會北斗微基站室內混合定位系統關鍵技術研發及應用’項目是河北省科技廳主管的科技冬奧專項課題，將在奧運賽事期間為‘雪如意’冬奧場館工作人員和移動車輛提供室內外無縫連續的亞米級高精度實時定位和位置服務。”該項目負責人、中國電科54所衛星導北斗微基站是我國自主研制的首款小型化、低成本室內高精度定位基站。
北斗室內定位儀
亞米級精度是什么概念？“也就是說，測量精度可以精確到分米、厘米甚至是毫米。”蔚保國表示，該項目首次打通了室內室外的北斗衛星導航連續覆蓋定位，針對不同室內環境建筑結構特點實現了全場館可達區域內無死角快速定位。在人員密集的室內開闊區域可實現靜態定位優于0.1米、動態定位優于0.5米的高精度定位，在室內外交替區域能夠實現室內北斗微基站信號與室外空間北斗信號的自適應無縫接收切換，室內外連續定位精度優于1米，解決了大規模大范圍室內外高精度無縫定位技術國際難題。
如此高精度的定位是怎樣實現的？“這就是我們精準定位的關鍵。”蔚保國指著一個不足手掌大小的白色方形小盒子說：“這是可穿戴設備——時空盒，可以掛在手臂、肩部，或者放在衣服口袋中。”這個小巧的一體化終端能夠兼容室內北斗微基站和室外北斗衛星信號，從而實現室內外高精度無縫切換。
時空盒可以獨立使用，也可以與智能手機通過無線方式綁定使用。用戶用手機掃描時空盒背面唯一的二維碼就能綁定自己的時空盒，通過智能手機APP位置服務軟件將自己的實時位置信息在地圖上顯示給其他用戶。同時，用戶攜帶時空盒獲得的實時位置信息也可以通過時空盒的4G/5G模塊傳遞給位于遠程機房的位置服務云平臺，讓北斗微基站除了有精準定位的“好視力”，還有了聰明的“大腦”。
時空盒收集到的大量實時位置信息匯聚到應用平臺后，可以提供三維全場景室內外人員及車輛態勢監控、指揮調度等服務，實現室內外地圖位置展示和實時定位數據交互。
同時，基于北斗微基站的精準定位，安防配送一體化機器人也能夠在“雪如意”內準確完成自主導航巡檢和配送任務。技術人員可以遠程控制機器人并實時獲取機器人位置，進行圖片抓取、存儲、回放和編輯，遙控機器人完成物品配送，指令機器人24小時在館內巡檢，對煙火等異常情況及時告警。
“自主巡檢配送一體化機器人搭載首創的北斗時空盒，相比國內外同類產品，首次具備室內外無縫連續導航定位能力。為了適應北京冬奧會的實際需求，時空盒易穿戴、功耗低，在-40℃條件下仍能夠正常工作。”蔚保國說。
除此之外，北斗微基站項目精準的定位能力還能在疫情防控中大顯身手。
“在大型場館疫情防控中，系統能夠提供精查、直顯、細導服務。”蔚保國表示，精查，即系統可以提供精準條件篩查，包括要找的人、接觸時段、密接等級、距離閾值等；直顯，即直觀顯示密接人員圖像、密接風險、首次接觸時間等；細導，即指系統可以將密接查詢詳細結果導出，供流調使用。
據介紹，“北京冬奧會北斗微基站室內混合定位系統關鍵技術研發及應用”項目成果是國際上首次在大型體育場館大規模實現室內外亞米級連續定位，也是北斗進入室內的重大突破。
業內人士認為，該項目在國內首次將北斗導航信號引入室內、地下遮擋區域，填補了我國室內外無縫連續定位的空白，對于國家北斗全域位置服務覆蓋與國家位置信息安全具有十分重要的意義，未來應用前景廣闊。
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（中國電科供圖）
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