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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）

《山海奇幻夜》：一览瑰丽东方之美******

　　作者：钟　玲

　　奇幻东方之美，始于山海。

　　在《山海经》光怪陆离的世界里，奇特的珍禽异兽、神秘的上古英雄，与山川湖海、奇花异草，共同构筑了一个“东方源宇宙”。

　　一部上古奇书，极尽古人对世间最旖旎的想象。1月14日北方小年夜，以《山海经》为主题的国风幻境音乐晚会《山海奇幻夜》，将在优酷、河南卫视与观众见面，“实现”数千年来人们对自然天地的浪漫神想。

　　自2021年《唐宫夜宴》火爆出圈开始，河南卫视在两年的时间里，又陆续打造了《芙蓉池》《纸扇书生》《洛神水赋》《墨舞中秋帖》等一系列创新传统文化的特别节目。此次与优酷合作推出的《山海奇幻夜》，将目光聚焦在传说奇著《山海经》，在舞台上重现了那个古老又遥远的山海世界，于神灵异民、珍禽奇兽、灵草嘉木的交相辉映中，铺展出一幅瑰丽的诗意长卷。

　　题材的突破和视听的创新，追寻传统文化新表达

　　张予曦的歌曲《春意晚》，歌颂美好的爱情；S.I.N.G的歌曲《红莲》，展现巾帼不让须眉的侠气；萨顶顶的歌曲《鱼跃而上》，传达鱼化鲲鹏意象之美；裁缝铺的《神树·琴侠》，寻觅《山海经》神树传说与三星堆的千年“邂逅”……

　　《山海奇幻夜》分别以兔飞猛进、万狮如意、年年有鱼和美年腾达4个篇章，由玉兔、醒狮、吉鱼、喜鹊四种瑞兽引出不同的祈福舞台，以传递瑞兽背后的美好寓意。

　　除此之外，《山海奇幻夜》还选取了三个维度的符号来进行内容创作，神兽符号、故事符号、山海奇幻世界的视觉符号。这些符号的体现运用涵盖到剧本、服化、音乐制作的方方面面。《山海奇幻夜》还在共享潮年主题的贯穿之下，以三个逻辑线索，勾画中国人亘古不变的传统新年祝愿——

　　“乐在一起，祈佑新年”，主持人在年夜饭中相聚，聊新年、侃瑞兽、开年符；“乐见山海，瑞兽送福”，不同的瑞兽故事引出不同的舞台节目，艺人登场送出新年祝愿；“乐享当下，国潮生活”，邀约年轻一代山海达人，追寻传统文化在现代生活中的有趣表达。

　　一条“山海奇幻街”和一座“山海火锅店”，汇聚国内知名的“90后”山海匠人，《山海奇幻夜》以更年轻、更国潮、更烟火的方式，与观众一起迎接新年。

　　音乐+故事的高度融合，映射奇幻东方之美

　　吴克群的《夸父追日》、萨顶顶的《鱼跃而上》、刘宇的《神想·山海入梦》……沉浸式、虚实结合的幻美盛景穿越天地、日月、山川，那些动听的音乐，通过《山海奇幻夜》的舞台，以“新姿”谱写了包罗万象的山海魅力。

　　夸父的壮志能在摇滚中呐喊，九尾的妩媚也可在情歌中妙曼，应龙的不畏更能在说唱中张扬……能想象得到吗？那些《山海经》里传奇的英雄与神兽，竟在现代国潮音的诠释下，有了新形象，有了新样貌。

　　吴克群表演的《夸父追日》，将夸父的传说与中国航天“夸父一号”卫星做了古今链接，突破了夸父形象“遥望太阳不可及”的传统定位，以夸父和巨日的“博弈”，表达“逐日——是人类心底的壮志！”的精神内核，把国人皆知的经典故事续写成新史诗，映射中国人永不言败的逐梦情怀；毛不易的《风吟诛仙》，以刻有日月山川、守护山河大地的黄帝上古神器轩辕剑作为舞台，用歌声缅怀往日英雄，追忆铁骨柔情……

　　在故事题材和音乐曲目的选择上，《山海奇幻夜》以适配、沉浸为基本原则，一方面选择音乐本身的故事背景和词曲意境就能代入山海传奇的音乐，一方面又将舞台的视觉延展让故事深入词曲意境去拓展观众的联想。《夸父追日》《鱼跃而上》《风吟诛仙》《星河入梦》《无畏》《红莲》等极具古风国潮的曲目，通过虚拟技术的方式，呈现出具有完整故事感的山海奇幻舞台，做到了“让音乐述说故事，让故事赋能音乐”。

　　《山海奇幻夜》的节目形式，并没有局限在《山海经》的一个个具体的故事中，而是通过不同角度呈现《山海经》背后的传统文化。

　　“妙染”“守护”“逐梦”“良缘”“不畏”……《山海奇幻夜》以10个关键词，为晚会的节目做了一番文化梳理。特别是刘宇的中国舞节目《山海画卷》，其创意核心就是“妙染”，在舞台上，他以身为笔，取色天地，在山海画卷上描绘出了鸾鸟、驺吾、烛龙三张《山海经》的巨幅画作。这三幅画作的取色均来自河南省博物院珍藏文物上的中国传统色彩，分别是汝窑天蓝釉刻花鹅颈瓶的青、武则天金简的金、《四神云气图》的赤！

　　用中国传统颜色之美，来制作XR的虚拟舞台；以年轻化的国潮舞蹈，来妙染山海瑞兽的风姿，这样有趣的传统文化传播方式，能以最直观的视觉体验，让观众感受到《山海经》的奇妙世界，以及中华文化的东方之美。

　　以山海为题、祈福为笔、瑞兽为灵，充满无穷想象力的《山海奇幻夜》，用音乐诠释流传华夏2500年的《山海经》，也用千年韵味的国风浪漫引领人们穿越回历史的星河中感受华夏文明。

　　这是又一次古典传奇与现代舞台的浪漫相遇，我已经等不及了，你们呢？（钟玲）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）