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巧借5G设施 ，将北斗导航延伸至地下******

　　在雄安新区容东片区的地下停车场 ，看不到纷繁复杂 的线路 ，大量装备都被“隐藏”在专门的机房里 。机房的墙壁上放置着3个小盒子 ，既有合路器 ，又有北斗卫星导航室内分布单元 ，还有运营商的5G基站。在这里，一条线路连接楼顶上方 ，以获取北斗等卫星 的定位信号 ；一条室分线路连接多个“小蘑菇头”，以实现地下停车场信号无缝覆盖 。

　　在复杂如“迷宫” 的地下停车场 ，找不到自己的车或者开着车找不到出口，是人们经常遇到 的尴尬又让人头疼 的事情。

　　如今，在“地上一座城、地下一座城、‘云’上一座城”的河北雄安新区（以下简称雄安新区） ，精准室内导航技术正在改变这一现状 。雄安新区利用“5G+北斗”技术，低成本快速实现了区域地下空间准确定位与导航。即便是身处地下停车场 ，“智慧”定位导航系统也能够随时告知用户 的具体位置 ，以及下一步该往哪走 ，让地下通行更加便捷、高效。

　　瞄准地下精准定位导航难题

　　人们 的切身体会是，在室内尤其是地下开阔空间 ，定位导航服务远不如地上来得精准且持续 。在接受科技日报记者采访时，北京邮电大学信息与通信工程学院副教授路兆铭直言：“当前的室内定位技术解决了定位服务‘有与无’的问题 ，但尚未解决‘服务质量有保障’ 的问题。”

　　当前 ，雄安新区“地下一座城”已经初具规模 。除去高标准建设的、埋藏在地下的城市“大动脉”——城市综合管廊外 ，城市中地下停车场 的面积也非常大。

　　例如，在雄安新区首个集中建成区——容东片区 ，众多小区、楼宇 的地下停车场全部联通。在大规模 的地下空间中，会有大量的人、车、物流动 ，初入其中很容易迷路 ，如何实现精准定位导航成为雄安新区“地下一座城”建设过程中面临的问题。

　　2022年，国家重点研发计划设立“交通基础设施”专项，在5G通信与信号定位领域有长期积累的北京邮电大学信息与通信工程学院，成为“雄安新区交通设施数字化建设示范应用”项目 的牵头单位，展开“5G+北斗地下空间组合式定位导航” 的课题研究。

　　作为上述课题负责人，路兆铭告诉记者 ，为了解决无法实现地下精准定位的难题 ，“5G+北斗地下空间组合式定位导航”课题组在立项时便设定了三个层级的目标 ：高精度车辆定位与导航 、亚米级人员定位与导航 、地上地下一体化无缝定位。

　　“项目结项时 ，我们要在雄安新区超大规模地下停车场内实现这三个目标 的示范应用 ，这对我们来说 是一个不小的挑战 。”路兆铭表示 。

　　北斗卫星信号赋能地下精准导航

　　“手机在室内有信号，不 是靠室外的铁塔基站来实现 ，而是靠室内分布系统 。”路兆铭告诉记者 ，这个系统并不神秘，就是人们经常在楼道或者家门口看见的那种“小蘑菇头”（信号增强器）。

　　在雄安新区容东片区的地下停车场 ，记者举目四望 ，看不到纷繁复杂的线路，大量装备都被“隐藏”在专门 的机房里 。机房 的墙壁上放置着3个小盒子，既有合路器，又有北斗卫星导航室内分布单元，还有运营商 的5G基站 。在这里，一条线路连接楼顶上方，以获取北斗等卫星 的定位信号；一条室分线路连接多个“小蘑菇头”，以实现地下停车场信号无缝覆盖。

　　现代楼宇建筑多由钢筋混凝土建成 ，室外信号被墙体“屏蔽” ，需要室内分布系统进行信号 的全覆盖。特别 是2018年，工业和信息化部要求5G室内信号实现共建共享 ，运营商将各路信号“混”入统一由中国铁塔股份有限公司提供的关键设备——合路器中 。这样，运营商的标准5G室内信号便被合路器分散给各个“小蘑菇头” ，以实现信号扩增 。

　　路兆铭科研团队成员“就地取材” ，利用现有的4G/5G的室内分布系统，在5G基础设施上混搭北斗卫星导航信号，无需重建基础设施，只用一个简单 的“加法” ，就让北斗信号“混”入5G信号，构建出了一个精准 的地下定位导航系统。

　　看似简单的操作，背后依靠的 是融合定位算法 的创新。“我们团队创新性地提出由信号SLAM（即时定位与建图）架构 的‘5G+北斗组合式定位算法’，实现时空信息融合，使室内分布系统支持地下1米精度 的定位与导航 。”路兆铭表示 。

　　从理论上来说，要给物体做空间定位，至少需要3个角度的观测值 ，而且观测值越多 、定位越精准 。“好比说 ，如果一辆车旁边站着10个人，每个人眼中车 的位置都是1个观测值，那么当把10个观测值全部融合起来 ，车辆定位就会更精确 。”路兆铭表示，“5G+北斗组合式定位算法”正是将北斗卫星导航信号 、5G信号、加速度计等多源位置观测信息融合在一起 ，精确解算出车辆 的当前位置 。

　　除了创新定位算法，路兆铭科研团队还在算法的实际场景应用与优化方面做了大量工作 。当技术成型后，2021年初，路兆铭科研团队先在北京邮电大学校园搭建环境进行了算法和技术验证 ，当年6月到雄安新区容东片区杏秋苑地下停车场搭建了试点，开展了为期一年 的驻场技术研发和创新。在这期间，路兆铭科研团队解决了三四十种问题，例如异形路段、从地上到地下的定位与导航衔接等 ，使地下定位导航系统越来越适用于具体场景 。

　　把导航服务送到更多地下停车场

　　随着大规模推广示范，目前地下定位导航系统已覆盖容东片区超过20万平方米的地下停车场。

　　利用“5G+北斗”定位导航技术，在雄安新区可实现停车场人员和车辆准确位置导航。路兆铭告诉记者 ，这套技术还可以被集成到百度地图、高德地图 、雄安行等应用程序中 ，用户通过手机就能够实现精准定位导航 。

　　路兆铭科研团队在容东片区地下停车场 的测试结果显示，他们研发 的地下定位导航系统 ，其室内导航定位精度在2米左右 ，可以实现找车位等功能 。经测算，与此前技术方案相比 ，这套拥有完全自主知识产权 的技术方案可以将整个建设成本节省50%以上。

　　“现如今，不光是容东片区，容西片区、启东区 的地下空间也将推广使用这套地下定位导航系统 。”路兆铭表示 ，作为在雄安新区示范应用的创新技术 ，这套地下定位导航方案未来还有望被推广至医院、商业综合体、地下矿区、航站楼等地上地下一体化的复杂场景中。

　　“雄安新区为技术创新提供了现实需求，更为创新技术应用提供了极好 的验证平台 。”路兆铭表示 ，借助雄安新区先进 的设计理念和丰富齐全 的场景需求 ，潜藏在论文里的新技术与方法得到了转化应用 。

　　“未来，地下精准定位导航技术还将在河南 、福建 、广东等地不断推进建设。”路兆铭希望，能把精准定位与导航服务送到更多地下停车场中 。（科技日报记者 何 亮）

2022中国农业科学十大进展发布 “基因”成高频词******

　　光明网讯（记者宋雅娟）12月16日 ，2022中国农业农村科技发展高峰论坛暨中国现代农业发展论坛在北京召开 。论坛上发布了《2022中国农业科学重大进展》报告 ，该报告由中国农业科学院科技管理局和农业信息研究所科技情报分析与评估创新团队研制，遴选了10项能够充分代表2021年我国农业科技前沿研究水平、取得重大突破性进展 的基础科学研究成果。

　　10项重大进展具体如下 ：

　　1.首次实现异源四倍体野生稻的从头驯化。提出异源四倍体野生稻快速从头驯化 的新策略 ，突破了多倍体野生稻参考基因组绘制、遗传转化以及基因组编辑等技术瓶颈，建立了从头驯化技术体系 ；证明了异源四倍体野生稻快速从头驯化策略切实可行 ，对创制高产抗逆新型作物和保障粮食安全具有重要意义。

　　2.解析水稻品种适应土壤肥力的遗传基础 。该研究鉴定到一个水稻氮高效关键基因（OsTCP19），阐明了土壤氮素水平调控水稻分蘖发育过程的分子机理，揭示了水稻对贫瘠土壤适应的遗传基础；为水稻氮高效育种提供了重大关键基因，对保障农业绿色发展具有重要意义 。

　　3.首次绘制黑麦高精细物理图谱。该研究解决了黑麦基因组组装难题，绘制了黑麦高精细物理图谱 ，解析了黑麦染色体演化机制，鉴定了黑麦籽粒淀粉合成、抽穗期等关键基因 ；为麦类作物育种源头创新提供了独特基因资源 。

　　4.实现杂交马铃薯基因组设计育种。该研究利用基因组大数据进行育种决策，建立杂交马铃薯基因组设计育种体系 ，培育了第一代高纯合度自交系和概念性杂交种“优薯1号”；证明了马铃薯杂交种子种植 的可行性 ，推动了马铃薯育种和繁殖方式变革 。

　　5.构建规模最大的猪肠道微生物基因组集。该研究通过对猪500个肠道样本开展深度宏基因组测序，并整合了已有 的猪肠道菌群基因组 ，构建了规模最为宏大 的猪肠道微生物基因组集；为猪强抗逆性、高生长速度、高饲料转化相关菌种挖掘和利用提供了重要资源。

　　6、揭示抗病小体激活植物免疫机制。该研究发现ZAR1抗病小体的钙离子通道功能 ，建立了钙信号与植物细胞死亡 的联系，揭示了一种全新 的植物免疫受体作用机制 ；为人工设计广谱、持久的新型抗病蛋白进而发展绿色农业带来了新启示。

　　7.揭示超级害虫烟粉虱多食性奥秘。该研究首次发现植物和动物之间存在功能性水平基因转移现象，揭示了烟粉虱“偷盗”寄主植物解毒基因，解析了广泛寄主适应性的分子机制；发现了昆虫多食性的奥秘，为害虫绿色防控提供了全新思路 。

　　8.揭示光信号调控大豆共生结瘤机制。该研究解析了地上光信号与地下共生信号互作调控大豆根瘤发育的机制，证实了光信号对大豆根瘤形成及共生固氮的关键作用；揭示了豆科植物地上地下协同 的新机制，为优化农业系统碳-氮平衡提供新策略 。

　　9.首次实现二氧化碳到淀粉 的人工合成 。该研究设计了化学和酶耦合催化的人工淀粉合成途径，实现了不依赖植物光合作用 的二氧化碳到淀粉的人工全合成；使工业化车间制造淀粉成为可能 ，为实现“双碳”和粮食安全战略提供全新解决思路 。

　　10.揭示脊椎动物水生到陆生的演化遗传机制 。该研究鉴定到脊椎动物肺 、心脏及四肢等器官的遗传变异与陆生适应有关 ，系统解析了脊椎动物在早期登陆过程中 的遗传演化机制 ；揭示了脊椎动物从水生到陆生演化的遗传奥秘 ，为理解脊椎动物水生到陆生的演化提供了关键认知 。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）