北邮邓中亮:深度融合5G+北斗,实现高精准定位

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发布时间:2023-08-10

“5G+北斗”各自的优势结合在一起能产生新的火花。例如在交通领域,5G+北斗室内外无缝衔接的定位导航技术,解决了隧道场景下卫星信号缺失的问题。在智慧矿山的建设中,以5G网络为依托,结合北斗定位技术,能够实现矿山挖装、运输、监测等环节的无人化远程操控。

不断尝试

“抓破脑袋”寻找突破口

据邓中亮介绍,目前我国的定位技术已经处于领先地位。在邓中亮的牵头带领下,我国成功研制了高精度定位与通信融合的新型信号体制。依靠这种技术,不仅将室内定位精度提高了数十倍,突破了多项室内高精度定位关键技术瓶颈,还大大节约了成本。

据了解,邓中亮及团队已经在三方面取得了重大突破:

第一个突破是关于单个无线网络能否实现高精度定位的研究。如果能实现高精度的单个无线网络定位,就有望解决室内定位的问题。但通信网的频率资源是有限的,要实现高精度的定位,需要频率资源来支撑测量信号,进行高精度的信号强度测量和相位测量。然而定位频率的使用会带来通信资源的占用或再分配,影响通信数据率和传输速度,这就引发了通信效能和定位精度之间的矛盾。

面对这个挑战,邓中亮建立了一个隐嵌信噪融合体系,突破了困扰多年的国际难题。在此过程中,邓中亮和团队获得了多项国际专利,并得到了国外的高度评价,引起了美国国防部的重视。因此,这项技术获得了国家科技进步奖。

第二个突破是关于单个无线网络的高精度定位鲁棒性的问题。对于人类来说,当前的定位服务可能满足90%以上的需求,就会让人感觉满意。但对于机器、物体来说,要求则是更高。因为单层无线网络容易被遮挡,导致存在网络盲区,比如2G、3G、4G,以及不同运营商(移动、电信、联通)建设的网络之间也会存在盲区。盲区定位是国际上的一大难题。

为了解决这个问题,邓中亮将手机里面集成的多个网络和多个传感器融合使用,这样可以提高定位的鲁棒性和可靠性。这项技术已经得到广泛应用,特别是在疫情监控中,为国家应急安全中心提供了明确的人员和车辆定位信息。国外电信运营企业也对这项技术给予了高度评价。这一技术弥补了传统摄像监控的盲区,彰显了中国在科技领域的实力。并于2010年获得了国家科学技术进步奖。

第三个突破是天地一体的定位解决方案,解决了卫星与通信联合定位的问题。在城市智慧交通中,立交桥等复杂地形下,卫星信号可能会受阻,无法提供高精度定位服务。但一些领域对定位要求仍然非常迫切,例如地铁工程建设的时候地下环境无法获得高精度定位,建设飞机跑道的精度要求也非常高。在这些情况下,如何实现准确定位成为关键。

邓中亮通过联合利用通信基站和卫星信号来提高定位精度。利用通信基站与卫星联合不仅实现了更高的定位精度。同时也简化了设备的安装和调整过程,填补了定位盲区,为工程安全、生产安全等提供了重要保障。在2017年,这项技术获得了多项发明专利和国家技术发明奖,而且在智慧海洋建设中也有着广泛的应用。

面向未来 提供更先进

可靠且经济高效的定位服务

长期以来,邓中亮一直致力于实现更高精度、更可靠、更广泛应用的定位服务。在国家综合PNT战略规划方面,邓中亮的目标是在2035年实现以下三项重要工作:第一,推进北斗与5G技术的融合,同时着手研发北斗+6G技术,使其在更广泛的领域发挥作用;第二,持续推动全球5G高精度定位标准发展,为全球用户提供统一的高精度定位体验,并推动全球定位服务的发展;第三,开展面向重大生产领域和国防安全的研究工作。

为了推动定位技术的商业化,邓中亮团队正在与华为、展锐、中兴等大型通信企业合作,推进成果应用。未来,邓中亮将持续努力,力求在高精度、高鲁棒性和低成本的定位服务领域取得更多突破和贡献。

从当年的青年才俊,到如今的白发苍苍,邓中亮依然坚守在科研第一线,也正是因为有着像邓中亮这样一直默默风险的科研人员,才给我们的未来生活带来更多可能和精彩。

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