天地一张网,高精度定位导航的“大国重器”

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发布时间:2023-08-25

邓中亮则提出了一个新的思考:如果通信网络能够达到与卫星导航相媲美的定位服务能力,那么这张网络无疑将变得非常实用。

“通信和导航之间实际上是有关联的,首先,由于卫星信号在遮蔽和半遮蔽空间的覆盖存在问题,通信系统可以对此进行覆盖互补,以实现室内外全时空的覆盖。其次,对于通信系统来说,它也需要位置感知来确定用户的分布,如5G等业务需要知道用户的具体位置。因此,将这两者合并整合成一体,就形成了天地一体的广域无缝定位网。” 邓中亮说。

这个设想本身非常有推动落地应用的重要意义。国家通信网在4G到5G的建设投入总额接近两万亿,是卫星系统投入的20倍以上。如果能够形成天上一张网与地上一张网的融合,它所蕴含的价值潜力,几乎是无限大。

当然,这个设想既需要在理论和技术上实现突破,还需要结合具体场景的实践。如果方向准确,那么在技术上是否可以实现呢?

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 解决困扰全球的技术难题 

我们知道,如果无线通信网的精度不够高,即使将通信网和卫星的定位合并在一起,也无法获得更高的定位精度。因此,需要解决通信网在遮蔽和半遮蔽空间中定位精度差的短板问题,提高它的定位服务能力。这等于为通信网赋予了新的时空感知和定位服务能力,以实现全时空的覆盖,包括室外、室内以及地下的定位服务。

再将通信网和卫星融合在一起后,“天网”与“地网”在覆盖层面上形成互补:在室外,卫星定位表现优秀;而在室内和遮蔽空间,通信网的优势显现。两张网络融合,就可以实现全空间的高精度定位服务。

因此,将通信网与卫星导航系统融合,实现高精度导航,也驱动从定位导航产业化到位置服务商业化的转变。

对于邓中亮而言,他则要解决长期困扰全球的高精度、广覆盖、室内外、无缝隙、低成本定位的基础性问题……

第一个关键,就是新技术的定位精度。

传统技术,比如在室内采用WI-FI、蓝牙或超宽带技术,定位的精度最高可达3到5米左右,这在实际应用中是完全不能接受的。

通过羲和计划的推动,“我们取得了重大的突破:定位精度在与国际巨头的比较中处于领先地位,超过他们一个数量级,。这表明我们在定位导航领域取得了显著的进步和成就,未来的目标是将通信网的定位精度进一步提高到厘米级甚至毫米级。”邓中亮说。

客观地说,对于个人用户来说,米级定位精度是足够的,但对于智能驾驶、机器人服务等应用来说,分米级或者厘米级的精度才可以解决大部分需求,而毫米级的精度则主要用于滑坡监测等特定领。可以说,邓中亮的这次在定位精度上的突破,让精准定位在产业中的应用宽度得到了大幅的提升。

第二个关键,是解决运营商通信资源紧缺的问题。

成本,是任何技术能否成功市场化的重要考量。在定位时,通常需要收集来自至少三个基站的信号来计算定位位置,这对运营商来说会因为加密基站信号增加成本,同时基站密度的增加也不是一个经济上可行的解决方案。

所以邓中亮的目标是:实现资源共享复用,既不影响正常通信,也不需要独立频率资源,同时不改变基站的分布密度。在一种逆向思维的逻辑驱使下,邓中亮建立了一个定位信号与通信信号同频融合的体系,对时域、频域、码域等进行了创新设计。此举首次实现了在不占用独立频率、不改变原通信能力,也不改变基站分布前提下的广域精确定位!

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