“羲和”,这个以中国传说中太阳神命名的称呼,正如阳光那样普照大地,其定位能力也达到了室外亚米级、城市室内优于3米的无缝定位导航能力,率先解决了北斗卫星导航系统的“最后一公里”瓶颈,是我国在室内位置服务科学研究技术的重大突破,经由多名院士专家组成的专家委员会鉴定达到国际领先水平。值得一提的是,“羲和计划”不仅仅是研制了一套系统,更形成了几百项自主知识产权和一系列关键技术突破,相关研究还拉动了从芯片到终端、从基站到网络、从运营到服务的整个导航通信产业链的发展。
但随着时间的发展,邓中亮教授已经不满足于这样的定位精度,为此他借助通信融合“共频带”定位方法、无线融合快速定位关联计算方法、多系统融合高可靠定位等多种前沿技术手段,打造出了天地联合定位架构,建设了世界首个室内外无缝高精度导航位置服务平台。
天地一体定位是邓中亮教授多年研究的重要成果,也是解决全时空定位导航难题的关键。上文提到,要想解决室内外定位差异的问题,就需要实现通信导航融合,将室外高精度定位延伸至室内,借助于5G技术实现位置精准感知服务,最终达到室内外全空间无缝高精度定位的效果。而在谈到为什么选择5G而不是其他技术的时候,邓中亮教授也是感悟良多。
“过去的技术限制了通信网络的位置服务应用范围和效能,但现在国家花费巨资打造了全面覆盖的5G网络。随着5G定位技术的突破,这张网络的潜力被充分释放出来,它可以实现分米级甚至更高精度的定位,这是前所未有的进步。未来全球范围内的通信、导航、定位需求都可以在这张网络上得到满足,这让它成为了全世界的共同选择和共同目标”。邓中亮教授此时有些激动,面对如此巨大投入的网络,仅产生通话价值是远远不够的,邓中亮教授更希望借助于5G的技术优势,实现无缝定位技术的突破。
“赋予通信网高精度的定位能力是全球关注的重点和核心”。据2023年全球数字经济大会报告显示:截至4月底,全国累计建成5G基站超过273万个,5G网络覆盖所有的地级市,5G移动电话用户6.34亿户,千兆光网用户突破1亿户,移动物联网用户达19.84亿户。即便承载了如此庞大的用户,5G网络依然有着充分的应用活力,5G网络的高带宽、低时延对于物联网应用等技术覆盖也起到了关键的桥梁作用。
这样一来,以导航卫星为核心,再整合所有5G通信网资源,就可以形成一张用于定位服务的网络,而且不需要单独去建设。通过将卫星定位系统与无线通信网相结合,可以实现更加全面和智能的定位导航服务,也可以应用在交通、制造等众多领域当中——“解决通信和导航之间的矛盾,将通信和导航融为一体,将产生非常巨大的应用前景。”
“我们取得了很大的突破,我们的定位精度在与国际巨头的比较中处于领先地位,这表明我们在定位导航领域取得了显著的进步和成就”。在采访中,我可以明显感觉到邓教授在谈及自身研究成果时的自信与底气。当提到该技术位于“世界前列”的时候,邓教授特别强调——不是前列,而是领先。
这也是顶尖科学家实事求是的态度。一直以来,科技被视为第一生产力,而领先的技术更可以推动产业的快速升级,从而奠定中国在该领域的领军地位。具体到定位导航领域,邓教授通过打造隐嵌信噪融合体系,解决了困扰多年的世界难题,形成了在技术上的大幅度突破。不仅如此,他已经将该体系融入新的5G国际标准,也证明了中国在这一领域研究的顶尖优势,甚至邓教授也自豪的表示——当2017-2018年,当其他国家还只有米级定位的时候,我们的北斗+5G室内外无缝定位技术已经可以实现分米级以上精度的定位。
持续保持技术领先,打造开放合作的生态系统
众所周知,全球四大导航系统中,除了我们自己的北斗,还有美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯“格洛纳斯”系统和欧洲“伽利略”系统。如今,我们已经借助于北斗+5G室内外无缝定位技术站在了世界前列,那么我们的优势在哪里,其他国家是否具备挑战我们的实力,对我们造成威胁呢?针对这个问题,邓教授也给出了自己的回答。
在他看来,任何技术发展都需要最终的应用落地。无论是我们的北斗还是国外的GPS,也无论是5G定位还是WiFi、蓝牙乃至于伪卫星,每一种技术的落地都需要独立投资和运营。也正因为如此,如果不加以合理规划和整合,不同技术的应用智慧导致资源的浪费和效率低下。“我们的出发点是通过将5G网络赋能高精度定位能力,以便在应用时更加方便和高效。通过这种方式,我们可以利用已有的通信基础设施,同时赋能高精度定位导航的能力,从而节省大量的资源和成本,实现更好的定位服务”。