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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）

传来“喜兔”吉祥的表情******

　　兔年快乐（装饰图符式兔表情系列）

　　兔年吉祥（伙伴型兔表情系列）

　　兔如其来（单个型兔表情系列）

　　爱之兔袭（单个型兔表情系列）

　　大展宏兔（单个型兔表情系列）

　　前兔无量（单个型兔表情系列）

　　近年来，“表情包”不仅是人们熟知并常用的词汇、用语，更是大众社交文化中交流情感情绪的一种必不可少、广受欢迎的视觉媒介，它借助移动信息交流工具，成为潮文化、新风俗的一种样态，甚至成为补充文字语言丰富性的一种更具情感表达的符号化传播手段，自然也成了艺术设计所关注的一个有趣的表达内容。尤其在年节之际，一些具有独特手法、情趣生动的“表情包”就成了情感交流中一个小小的兴奋点，成了社交工具中的收藏品。“表情包”也在其发展过程中，从单品形式发展为族群手法，从静态图形走向动态表达，从情绪表情深化为文化传播载体，呈现出丰富的视觉形式语言与文化现象。

　　癸卯新年将至，“兔隈明处弄精神”，温顺的兔、活泼的兔，代表着和善、机敏、文静、细腻、速度的兔，又一次走到文化前台，是生肖兔年“表情包”的不二主角。兔与人类相伴的历史非常悠长，兔作为文化符号的一个品类，距今已经不少于5300年了。同时，兔的形象也是民俗文化中传递美好寓意最为常见的吉祥动物，在民间艺术中题材中是非常活跃的造像角色，在织物、器物等的图案表现中，在面花、剪纸、雕刻等技艺主题里，呈现着丰富的纹样手法和装饰形态，与百姓美好生活的理想密不可分。兔作为十二生肖之一，还承担着天降祥瑞的圣洁象征、多子多福的兴旺寓意、健康长寿的生命期盼，自然也就成了艺术表现的喜见题材。

　　 “喜兔”系列表情包以美好寓意为主要内容，也呈现针对生活现实的隐喻性表达，多借用成语谐音方式，为社交文化提供多元情绪的传递与抒发途径。“兔年快乐”“兔年吉祥”，通过简洁的图形组织构成欢乐的装饰图景，传递常说常新的形式寓意，在美好的新年气氛中，再添一份“喜庆”之意；“前兔无量”“兔飞猛进”，利用“谐音梗”抒发对于朋友们的美好祝愿，平添一份“喜乐”之情；“兔步青云”“大展宏兔”，同样借用谐音，是对交流对象的激励与期盼，表达一份“喜见”之心；“爱之兔袭”，表达日常情感交流的“喜爱”之态；而“羊没兔气”则是针对当前疫情困扰问题，抒发人们希望尽快走出阴霾的迫切愿望，表达获得“喜讯”之景；“兔如其来”“兔遭暴击”看似是宣泄负面情绪的表情，实则为一种心照不宣的生活幽默，传递“喜剧”之乐。这套作品，以三种方式表现，分别为单个型兔表情系列、伙伴型兔表情系列以及带有浓郁彩色的装饰图符式兔表情系列。其设计语言，分别取自中国民间剪纸的两种手法，一种是单色镂空形式，一种是彩色叠拼技艺，并采用静态与动态方式应用。

　　 “喜兔”系列表情符号，从剪纸艺术中汲取表达方式，是对于新年气氛渲染的一种借力，是对于古老中国年节文化的美好祝福，更是希望通过这种在年节中贴于门窗迎福、祛邪符标的隐喻借用，期待在新的一年来临之际，我们能够早日走出疫情阴霾，焕发出“喜气”之表情，迎接美好新生活！

　　（作者：陈青，系上海美术学院副院长、教授）

　　表情包设计者：陈青、宋培铭、李明星（宋培铭系上海大学上海美术学院博士生，李明星系上海大学上海美术学院教师、讲师）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）