“‘雪如意’成國(guó)際上首個(gè)可大規(guī)模實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外亞米級(jí)連續(xù)定位的大型體育場(chǎng)館

“北京冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)期間，包括‘雪如意’在內(nèi)，張家口賽區(qū)古楊樹(shù)場(chǎng)館群室內(nèi)外都可以用北斗導(dǎo)航了，這可是國(guó)際上第一家。”1月5日，中國(guó)電科54所衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與裝備技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任蔚保國(guó)告訴記者，他們研發(fā)的北斗微基站室內(nèi)外混合定位冬奧應(yīng)用系統(tǒng)，可讓“雪如意”等實(shí)現(xiàn)場(chǎng)館室內(nèi)導(dǎo)航、立體導(dǎo)航，讓冬奧場(chǎng)館更為智能。

將場(chǎng)館內(nèi)所有人員、車(chē)輛、設(shè)備的位置信息進(jìn)行信息化管理，可以極大提升冬奧場(chǎng)館的管理效率。在新冠肺炎疫情防控形勢(shì)下，冬奧場(chǎng)館對(duì)館內(nèi)每個(gè)人員的位置數(shù)據(jù)有著更精細(xì)化、實(shí)時(shí)化的高要求。同時(shí)，場(chǎng)館內(nèi)的5G機(jī)器人、無(wú)人車(chē)等設(shè)備，以及室外各種賽事保障車(chē)輛，都需要更精準(zhǔn)的定位，以便賽時(shí)進(jìn)行更精細(xì)化的服務(wù)和管理。

但是，室內(nèi)復(fù)雜空間的定位、導(dǎo)航一直是衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)領(lǐng)域的國(guó)際難題。“‘雪如意’更是張家口賽區(qū)最難實(shí)現(xiàn)位置信息化管理的場(chǎng)館。”蔚保國(guó)說(shuō)，作為張家口賽區(qū)標(biāo)志性工程的“雪如意”，室內(nèi)區(qū)域多，樓層分布多，立體化程度比較高，衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)很難進(jìn)入場(chǎng)館室內(nèi)乃至地下區(qū)域。

為此，已經(jīng)在“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“室內(nèi)智能混合定位與室內(nèi)GIS技術(shù)”項(xiàng)目上形成一定研究成果的中國(guó)電科54所衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與裝備技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，在省科技廳支持下承擔(dān)起了河北省科技冬奧專項(xiàng)——“北京冬奧會(huì)北斗微基站室內(nèi)混合定位系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”，以讓“雪如意”的工作人員和移動(dòng)車(chē)輛等設(shè)備實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外無(wú)縫連續(xù)的高精度實(shí)時(shí)定位和導(dǎo)航服務(wù)。

經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)研、攻關(guān)、試驗(yàn)，蔚保國(guó)率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員研發(fā)出了可解決“雪如意”室內(nèi)定位和導(dǎo)航的北斗微基站室內(nèi)外混合定位冬奧應(yīng)用系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括定位微基站網(wǎng)絡(luò)、穿戴用戶終端(時(shí)空盒)、智能手機(jī)App軟件、安防配送一體化機(jī)器人、位置服務(wù)云平臺(tái)等5個(gè)部分。

“我們可以看到的秘密，基本都在時(shí)空盒里。”蔚保國(guó)說(shuō)，冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)賽時(shí)，“雪如意”場(chǎng)館內(nèi)的人員、車(chē)輛等都要裝備一個(gè)時(shí)空盒。當(dāng)人員、車(chē)輛等處于室外區(qū)域時(shí)，時(shí)空盒可以直接連接北斗衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào);處于室內(nèi)或者地下等衛(wèi)星信號(hào)盲區(qū)時(shí)，時(shí)空盒則可以通過(guò)定位微基站發(fā)射的類(lèi)北斗信號(hào)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位功能。工作人員帶著時(shí)空盒穿梭于室內(nèi)外時(shí)，也能實(shí)現(xiàn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)無(wú)縫切換。通過(guò)時(shí)空盒產(chǎn)生的所有定位數(shù)據(jù)，都將被納入位置服務(wù)云平臺(tái)。

目前，這套系統(tǒng)已應(yīng)用于古楊樹(shù)場(chǎng)館群的“三場(chǎng)”，即國(guó)家跳臺(tái)滑雪中心、國(guó)家越野滑雪中心和國(guó)家冬季兩項(xiàng)中心三個(gè)競(jìng)賽場(chǎng)館。其中，室內(nèi)定位服務(wù)只用于國(guó)家跳臺(tái)滑雪中心“雪如意”。

“‘雪如意’成為了國(guó)際上首個(gè)可大規(guī)模實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外亞米級(jí)連續(xù)定位的大型體育場(chǎng)館，甚至可以精確地分辨出人在哪個(gè)房間。”蔚保國(guó)說(shuō)，通過(guò)北斗微基站室內(nèi)外混合定位冬奧應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)時(shí)了解場(chǎng)館內(nèi)工作人員和設(shè)備的精確位置信息，可以讓管理者就近按照工作任務(wù)進(jìn)行人員調(diào)配，提高團(tuán)隊(duì)協(xié)同配合效率。

該系統(tǒng)在應(yīng)急管理中的效用會(huì)更大。在疫情防控工作中，一旦需要進(jìn)行場(chǎng)館內(nèi)人員的流調(diào)，它可以通過(guò)專用軟件，根據(jù)位置服務(wù)云平臺(tái)存儲(chǔ)的人員位置數(shù)據(jù)，對(duì)一定區(qū)域和時(shí)間內(nèi)的所有關(guān)聯(lián)人員迅速展開(kāi)流調(diào)，并快速給出流調(diào)報(bào)告。經(jīng)估算，傳統(tǒng)人工流調(diào)需要3個(gè)小時(shí)完成的工作量，它大約只需要幾分鐘。

此外，場(chǎng)館內(nèi)安防機(jī)器人在它的“指引”下，可以對(duì)各指定區(qū)域進(jìn)行24小時(shí)精準(zhǔn)巡檢。一旦有火災(zāi)發(fā)生，機(jī)器人可借助自身的傳感器感知火焰、煙霧，自動(dòng)發(fā)出火災(zāi)預(yù)警，甚至還可以通過(guò)自帶攝像頭拍攝照片和視頻，讓工作人員更直觀地了解現(xiàn)場(chǎng)具體情況。

據(jù)了解，北京冬奧會(huì)后，該系統(tǒng)還可以被廣泛應(yīng)用于商場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、高鐵站等人流密集區(qū)域，以及應(yīng)急救援等領(lǐng)域，讓北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為我們提供更多無(wú)時(shí)不有、無(wú)處不在的生活服務(wù)。