“5G+北斗”,高精定位能做些啥
- 光明日報
- 2023-06-04 11:07:44
近日,工業(yè)和信息化部批復中國移動使用其4.9GHz部分5G頻率資源在國內(nèi)有關(guān)省份開展5G地空通信(5G-ATG)技術(shù)試驗。該技術(shù)將在地面與飛機機艙間建立地空通信鏈路,使乘客在機艙內(nèi)通過無線局域網(wǎng)接入方式訪問互聯(lián)網(wǎng),這將進一步提升5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的空間維度,更好滿足航空旅客日益增長的空中訪問互聯(lián)網(wǎng)需求。
(資料圖片)
從地面到高空,5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍越來越廣。覆蓋如此廣泛的5G網(wǎng)絡(luò),除了通信,能否有其他用途呢?對此,北京郵電大學教授鄧中亮的答案是“能”。
“5G+北斗”,正是鄧中亮給出的答案?!?G是地上的網(wǎng),北斗是天上的網(wǎng),將兩者融合實現(xiàn)‘通導一體化建設(shè)’,能夠帶來海量的高精度、高時效的地理大數(shù)據(jù)?!编囍辛帘硎?。
與5G通信網(wǎng)絡(luò)一樣,北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國又一“大國重器”。從1994年起,北斗一號衛(wèi)星導航系統(tǒng)立項研制建設(shè),經(jīng)過“三步走”戰(zhàn)略,北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)已經(jīng)成為全球四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)之一,向全球范圍用戶提供服務(wù)。
為什么要將5G和北斗融合起來
“‘5G+北斗’,能夠?qū)崿F(xiàn)室內(nèi)外的無縫定位。”鄧中亮表示,“雖然衛(wèi)星導航定位解決了室外空曠區(qū)域定位的基本需求問題,在室外空曠區(qū)域北斗系統(tǒng)已經(jīng)能夠提供較為可靠的定位性能,但其信號無法覆蓋室內(nèi)且對環(huán)境免疫性較差,難以滿足室內(nèi)定位以及室外遮擋等復雜區(qū)域定位的需求。”
鄧中亮向記者介紹,由于衛(wèi)星定位信號強度弱、易受遮擋等環(huán)境因素干擾,難以在室內(nèi)進行定位是世界各國亟待解決的難點。
天上的衛(wèi)星信號難以進入室內(nèi),但地面的通信信號卻幾乎無處不在。那么,通信信號能用于定位導航嗎?針對這個問題,鄧中亮及其團隊提出了“5G+北斗”的“通導融合”思路。
“‘通導融合’,就是用移動通信網(wǎng)來做定位導航?!编囍辛料蛴浾呓榻B,“原來只有室外才有衛(wèi)星信號,室內(nèi)沒有,但現(xiàn)在用通信信號替代衛(wèi)星信號,定位服務(wù)就可以從室外‘跑’到室內(nèi)來了?!编囍辛帘硎?,讓原本只用于通信的地面基站也能提供定位功能,兩者的信號覆蓋互為補充,就能大大提高位置服務(wù)能力。
“通導融合”的思路不僅能夠提高定位信號覆蓋的廣度,還能夠大大增強定位的精度。
“目前衛(wèi)星定位導航,利用四顆衛(wèi)星就能算出你的位置,定位的精度可以達到十米左右。但想要進一步提高精度到米級、分米級、厘米級,就必須有星基、地基等增強體系。不過這些增強信號,在室內(nèi)、地下、城市峽谷等區(qū)域還是無法精準定位?!编囍辛琳f,“5G+北斗”能夠?qū)崿F(xiàn)定位信號的廣域覆蓋,“5G高速度、大容量的特點,可以穩(wěn)定傳輸北斗地基增強時空位置修正信號,使得北斗的時空精度更高,再加上移動通信網(wǎng)絡(luò)的強覆蓋能力,就可以把高精度定位服務(wù)覆蓋到人類、機械能涉及的所有空間?!?/p>
“5G+北斗”可以應用在哪些領(lǐng)域
“‘5G+北斗’可以賦能千行百業(yè)?!编囍辛帘硎?,5G和北斗的融合與相互賦能,本質(zhì)上是時間和空間位置基于通信的融合,“二者同時作用,能產(chǎn)生顛覆性的技術(shù),在不同場景下會催生出不同應用?!?/p>
在交通領(lǐng)域,北斗室內(nèi)外無縫銜接的定位導航技術(shù),解決了隧道場景下衛(wèi)星信號缺失的問題。
鄧中亮介紹,以往由于衛(wèi)星信號無法抵達地下,無法進行精確定位,導致隧道下存在監(jiān)管盲區(qū),一旦發(fā)生事故就會帶來極大的麻煩,現(xiàn)在,“5G+北斗”為問題的解決提供了新思路——“雖然隧道里面沒有衛(wèi)星信號,但是卻有通信信號。如今,利用‘通導融合’的思路,隧道中也可以實現(xiàn)高精度定位,有助于提升隧道通行效率,降低隧道內(nèi)事故發(fā)生頻率,減少隧道事故導致的財產(chǎn)損失?!?/p>
“還有我們常用的手機打車——一打開打車軟件,車在哪里、人在哪里立馬清清楚楚,而這靠單純的衛(wèi)星定位是做不到的。如今,將衛(wèi)星定位和地面的通信定位融合,就能實現(xiàn)人車的精確定位?!编囍辛琳f。
在智慧礦山的建設(shè)中,“5G+北斗”也有不俗的表現(xiàn)。
以5G網(wǎng)絡(luò)為依托,結(jié)合北斗定位技術(shù),有望實現(xiàn)礦山挖裝、運輸、監(jiān)測等環(huán)節(jié)的無人化遠程操控。鄧中亮表示:“5G網(wǎng)絡(luò)具有低時延的優(yōu)勢,再加上高精度的定位,兩者相結(jié)合,人在地面,就可以實現(xiàn)對地下機器的實時監(jiān)控,從而實現(xiàn)智慧礦山的設(shè)想。對于存在風險的礦區(qū),可最大限度提高生產(chǎn)安全性,實現(xiàn)安全零事故、人員零傷亡。”
除了采礦和交通,“5G+北斗”還可用于測量測繪、無人農(nóng)機作業(yè)、無人機電力巡檢、智慧養(yǎng)老、重大活動指揮管理等各個方面。
中國移動發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,截至目前,我國已建成4400個高精度定位基準站,形成全球規(guī)模最大的“5G+北斗”高精定位地基增強網(wǎng)絡(luò)。正如鄧中亮所說,“未來,‘5G+北斗’的應用潛力,將只會受限于我們的想象力?!?/p>
(本報記者 崔興毅 本報通訊員 蔡雨琪)
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