室内混合智能定位:坐在家里“搜”世界

全球有四大卫星导航系统,但室内却无卫星信号。与此同时,人们有80%的时间在室内,室内定位导航需求极大。据科技行业咨询公司IDTechEx预测,2024年,室内定位产品市场规模将超过100亿美元。

众所周知,导航时位置的获取是通过GPS/GNSS,但真正的导航,在地图上显示你的位置、到目的地最短路径等,计算和显示,其实都是GIS(地理信息系统)在做,而高可用、高精度智能混合定位和室内复杂空间的导航一直是国际导航与位置服务领域的研究难题。因此,实现导航信号精密测量技术、大样本机器学习方法和全息位置地图等技术突破具有很强的经济意义和战略意义。

基于此,国家重点研发计划地球观测与导航重点专项同时支持三个项目开展相关技术攻关,或将为解决这些难题提交答案。

让手机用户享受室内优于1米的服务

“定位是位置服务、万物互联、人工智能和未来超智能(机器人+人类)应用的核心技术之一,室内定位则是指在室内环境中实现位置确定。与开放的室外空间相比,室内环境在信号条件、空间布局、拓扑关系、运动约束等方面更加复杂。”武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室主任陈锐志教授告诉科技日报记者。

据陈锐志介绍,武汉大学在“十二五”期间参与的“羲和计划”项目已经在室外实现了广域增强服务支持下优于1米的定位精度,但是室内优于1米定位精度、低成本和广域覆盖的定位技术依然是实现高精度室内外无缝定位的最大障碍。

“新立项的‘高可用高精度室内多模智能混合定位与室内GIS技术’项目,将在不增加智能手机硬件成本、不改变用户使用习惯的前提下,通过轻度布设的增强基站,实现低成本、广域覆盖,让大家享受优于1米的室内定位服务。”陈锐志说。

在中国电子科技集团公司首席专家、卫星导航系统与装备技术国家重点实验室主任蔚保国研究员看来,室内定位不光要解决手机室内导航的问题,还要考虑复杂公共场所安全监控预警、应急救援与管理等复杂服务需求。

蔚保国负责的“室内混合智能定位与室内GIS技术研究”项目主要通过构建低成本广域覆盖的北斗伪卫星无线基站网络、多源混合智能云服务平台以及星地兼容的室内外无缝定位芯片终端,最终为行业和大众用户提供在大型商场、机场、大型场馆、城市行政区、地下空间设施等的一体化、无缝、稳定、精度优于1米的定位服务,并形成国家室内外连续无线信号定位技术标准建议。

“项目还将带动移动通信、消费电子、智慧社区服务产业、室内服务机器人等产业的发展。”蔚保国说。

解决室内广域亚米级定位国际难题

如果说室内智能定位是解决全球卫星导航系统存在的室内“最后一公里”的定位瓶颈。那么,广域无线网络室内亚米级定位导航要攻克的是制约智慧城市建设、物联网发展的重要国际难题。

北京邮电大学智能通信、导航与微纳系统实验室主任邓中亮教授牵头的“室内混合智能定位与室内GIS技术研究及示范应用”项目,成为科技部2016年部署的“地球观测与导航”重点专项中“导航与位置服务核心技术”中拟解决的三大核心技术之一。目前,邓中亮团队在无线网络室内外高精度定位导航领域具有多年的研究基础,取得了多项国际领先的创新成果。

“室内混合智能定位与室内GIS技术研究及示范应用”项目将开展室内亚米级混合智能定位与GIS研究。“重点突破5G网的通信导航信号体制与多径检测难题、室内3D场景实时快速重建与地标快速亚像素匹配难题、室内2D/3D/实景等位置信息可视化和BIM-GIS数据深度融合问题和室内实时场景感知、海量行为分析挖掘技术难题。”邓中亮说。

邓中亮表示,该项目的研究将解决基于5G通信网的室内广域亚米级定位国际难题,形成一系列自主知识产权和标准;解决室内空间信息建模、表达、显示等国际性难题,实现快速实时3D重构,统一我国室内GIS标准。同时,开展大型场所的应用示范与推广。

来源:科技日报  责任编辑:姬雯

(原标题:室内混合智能定位:坐在家里“搜”世界)

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