启动、提速、停泊……

在雄安新区地下12米的停车场里，一辆试验车正在进行导航测试。坐在车里的北京邮电大学副教授路兆铭，时刻紧盯着手机上的位置光标。

这辆试验车采用的是“5G+北斗”定位导航技术。目前，这一技术在雄安地下示范应用已超过50万平方米，定位精度2米，而建设成本只有传统地下导航技术的一半。

迸发灵感，将天上信号导入地下

如今，日新月异的导航技术让人们的生活越来越便利。但许多人也有这样的体验：一旦进入地面之下的建筑物里，钢筋水泥就会将北斗等导航信号屏蔽得“干干净净”。

雄安新区规划之初就提出要建设“地下一座城”，其中包括地下综合管廊约380公里、地下停车场超2200万平方米。“地下之城”的精准管理，离不开高精度的定位与导航，而且要求技术新、成本低，能给其他城市建设提供可复制的样本。

“我们对比了各类既有技术方案，投资成本成为难以逾越的‘拦路虎’。”雄安新区智能城市创新联合会（以下简称“创新联合会”）秘书长张强告诉科技日报记者。研发之初，作为地下导航技术研发任务的牵头组织单位，创新联合会几乎尝试了所有成熟的技术手段——

在地库部署蓝牙点位信标，建设成本高，运维成本也高；

在室内增设北斗导航基站，高昂的设备费用承担不起；

采用WiFi定位，不仅要部署WiFi接入点，还得投资新建一套网络……

有没有成本低、效果好的技术路线？张强和项目组成员围坐在一起，不停地进行“头脑风暴”。提议、讨论、碰撞……一个多星期过去了，解决方案还是没有着落。

一天傍晚，讨论无果的3名项目组成员怏怏不乐地站在马路边。突然，张强的脑子里灵光一现：为什么不能“就地取材”，借用已有通信设施——5G室内分布系统呢？

室内分布系统并不神秘，就是人们经常在楼道或家门口看见的一种形似“小蘑菇头”的小天线。2020年，工业和信息化部明确，5G室内信号要实现共建共享。电信运营商们将各路信号统一“混”入关键设备——合路器中，标准5G室内信号再由合路器分散给各个“小蘑菇头”。不过，这些“小蘑菇头”只能提供通信保障，无法实现定位导航。

“对了，把北斗信号接收下来，再借助‘小蘑菇头’转发出去！”

这个想法让大家豁然开朗。受邀参与项目组的路兆铭回忆道，以前大家只是围绕通信做文章，谁也没想到，北斗信号和5G室内分布系统的结合，为地下高精度定位导航打开了一扇新门。

突破算法，实现地下精准定位

走进北京邮电大学第三教学楼6层走廊，路兆铭指着头顶上的线路告诉记者：“‘5G+北斗’的实验论证就是在这里进行的。”

将北斗信号融合到5G室内分布系统，这个想法听起来简单，实现的过程却充满挑战。

第一个难题就是如何将北斗信号引入地下。在5G室内分布系统中，传输着3家电信运营商各自的3G/4G/5G等多路通信信号，如果再加上一路北斗信号，原有通信信号可能会被干扰，导致手机无法正常通话、上网。

“开始时无计可施，只能从分析两路信号的互调干扰模型入手，找寻信号的融合算法。”路兆铭说，通信与北斗是两类信号，但也不是互不兼容的“冤家对头”。团队成员通过计算，得到北斗信号汇入5G室内分布系统所需的滤波和功率参数，再通过宽频多路信号的共享链路传输，成功将北斗信号引入地下。

解决了北斗信号引入问题，又冒出导航定位精度问题。在室外利用北斗信号进行定位的精度约为10米，但这个精度在地下环境远远不够。因为地下停车场的两个相邻路口距离往往都不足10米，如果精度不提高，定位导航必然有误。

“这个问题困扰了我们一年多，那段时间大家尝试了超过100个不同类型的算法，但定位精度都不理想。”路兆铭说，直到有一天，他在测试时偶然发现，北斗信号在空间中的无线反射环境存在静态特征，可以借此构建数据模型，提供更多的位置观测源。

停车场内各个终端的单一信息虽然不精准，但是将多方信息收集到一起，通过数据模型不断地协作校准，定位结果就会越来越精确。定位导航策略由“单兵作战”提升为“多终端协同作战”，一套拥有自主知识产权的定位算法也由此诞生。

“5G+北斗”游刃有余畅游“8D立体”渝贵迷宫

在2023年的中国国际智能产业博览会（以下简称2023智博会）上，一项结合了5G与北斗的高精度定位技术“5G+北斗”惊艳亮相，成为众多展示中的明星。这项技术的应用，将对山城重庆和桥都贵州的交通、导航等方面产生深远影响。

在2023智博会的展示中，这项技术以“8D立体”的形式呈现，生动展示了其在导航、定位等方面的强大功能。而所谓的“8D立体”，是指通过8个维度（即上下、左右、前后、侧向等）的空间感知，实现对实际环境的全方位把握。这种技术的引入，使得“5G+北斗”的定位能力得到了极大的提升，为用户提供了更为精准、更为立体的导航服务。

在重庆市渝中区地下环道的应用实例中，这项技术实现了室内导航定位，填补了国内地下隧道无北斗连续导航的技术空白。这无疑是对“5G+北斗”技术的最好肯定。它不仅解决了地下导航的问题，更为城市交通提供了新的解决思路。

对于山城重庆和桥都贵州来说，“5G+北斗”技术的应用具有重大的现实意义。重庆和贵州以其复杂的地形和独特的城市结构而闻名，而这项技术的出现，无疑为这座城市的交通难题提供了一种全新的解决思路。无论是纵横交错的立交桥，还是车道多、隧道多的复杂路段，都能借助这项技术得到有效解决。

“5G+北斗”技术的推广应用也将推动我国智能交通领域的发展。根据相关数据，到2023年，全球智能交通市场规模预计将达到1665亿美元。而随着5G和北斗的深度融合，以及人工智能、物联网等新技术的不断发展，我国智能交通市场规模也将不断扩大。

此外，我们不能忽视的是，“5G+北斗”技术所带来的社会效益。一方面，这项技术的应用将大幅度提升城市交通运行效率，减少交通拥堵现象；另一方面，它也将为人们的出行安全提供更为强大的保障。试想一下，在未来，无论是驾车行驶在错综复杂的城市道路中，还是在地下环道中寻找停车位，都能借助这项技术实现精准导航，这将为人们的生活带来怎样的便利？

文章来源： 远山杂说，科技日报