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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）

监狱女警高变：行走刀锋上 治病医心“摆渡人”******

　　“注意点！小心我出狱后报复你。”为一名偏瘫罪犯做针灸时，她曾被恶狠狠恐吓；只因提醒患糖尿病的罪犯饮食要忌口，她被一个啃过的苹果砸在腿上……在24年高墙工作中，这些情景对江苏省新康监狱(江苏省监狱管理局中心医院)四监区党支部书记、监区长高变来说，早已司空见惯。

　　1999年，24岁的高变从医学院毕业后来到江苏省新康监狱(江苏省监狱管理局中心医院)当了一名监狱警察。她具有双重身份，作为警察，要时刻关注罪犯的所思所想，进行教育改造；作为医生，她要对病犯进行日常监管医疗。常年奋战在监区、病区第一线的高变，先后被授予“江苏省优秀共产党员”“江苏省五一劳动奖章”“司法部双百政法英模”等荣誉称号，2022年被授予全国“人民满意的公务员”称号。

　　“他们有时大吼大叫、在地上撒泼打滚、指着你鼻子骂……说实话，面对这些罪犯，一开始确实会害怕。”高变所在的江苏省新康监狱(江苏省监狱管理局中心医院)，承担着全省监狱艾滋病等传染病犯和重病、大病罪犯的改造治疗工作。许多艾滋病犯，尤其是一些被判处死缓、无期徒刑的病犯，往往容易产生怨恨、绝望、狂躁等极端负面情绪，负责改造、医治他们的监狱民警面临的压力可想而知。

　　“我身上多处溃烂，高主任每次查房时，都会细心帮我换药清洗。我是艾滋病人，可是高主任一点都不嫌弃，我当时真的很感动。”正在服刑的病犯王欣(化名)感慨地说。像王欣一样真诚感谢高变警官的病犯还有很多。无数个深夜，高变被急诊电话惊醒，她都迅速赶来，投入到紧张的救治中。高变直言，对待病犯要走入他们的内心世界，才能帮他们身心兼治。

　　高变告诉中青报·中青网记者，工作以来接触最多的是30岁以下的年轻病犯。她剖析说，从犯罪心理学来看，他们生活自理能力差、喜欢以自我为中心，叠加身患重病的痛苦，使这些年轻人更冲动易怒。

　　未成年人周灵(化名)给高变留下了深刻印象。5年前，周灵因盗窃罪被判处有期徒刑3年。17岁的她不仅精神发育迟滞，还患有艾滋病、心脏病、严重的皮肤病。入监后，周灵行为怪异，不服管教，有时整夜用手敲床不睡觉，无故大喊大叫，同监舍的人都很嫌弃她。

　　“起初她特别排斥我们，说话时都是斜着眼看人。”针对周灵的异常行为，高变带队成立专门小组，在一次次的接触中，细心的高变发现，周灵如果不高兴，会将手和指甲咬破出血。血液是艾滋病毒传播的主要途径之一，同监舍的病犯多次提醒高变警官不要再管周灵了，注意自身安全。对高变而言，不放弃、不抛弃每个病犯是监狱警察的职责。

　　经过与周灵的进一步深入接触，高变得知，在周灵童年时，患有精神病的母亲去世，此后，她经常被姐姐虐待，8岁起就离开家，以网吧为家，以偷窃为生，染上了多种疾病。高变意识到，从小无人管教的周灵，缺失家庭教育，内心极度缺乏关爱，高变想办法走入周灵的内心。

　　“我和她说，我家孩子和你一样大，你有什么心里话可以对我说。”高变以一名母亲的角色，时常关心陪伴周灵。慢慢地，周灵敞开心扉，高变得知周灵最想念她的爷爷。经过多方寻找，终于辗转联系上了周灵的爷爷，与爷爷通上电话的那一刻，周灵开心得哭了。高变发现，从那以后，周灵的眼睛里有了光，对她也多了一份信任。

　　功夫不负有心人。在高变耐心教育感化下，周灵改掉了很多怪异行为，并开始阅读书籍，还写信给远方的爷爷。当她第一次怯生生地喊出“高妈妈”时，高变的眼睛不禁湿润了。如今的周灵已刑满出狱，重回人生正轨。

　　高变称，做一名监狱警察不仅需要一颗强大的内心，充满勇气去克服各种困境，还需要不断学习多种知识。在帮助一名年轻的少数民族病犯李田(化名)治疗时，刚开始听不懂对方说话，高变多次和她谈话沟通，然后反复听交流音频学习对方的语言，“现在对方说十句，我至少能听懂七八句”。

　　2020年年初，武汉疫情形势严峻。高变带头递交了援鄂请战书，担任江苏监狱援鄂医疗队副领队、医疗组组长，带领11名监狱医护人员“逆行”奔赴武汉。

　　“我没病，我不要吃药！”一天，高变在武汉某方舱医院给病人发药时，一名患有精神病的病人突然情绪失控，大喊大叫。面对突发情况，高变毫不犹豫地冲上前，迅速进行安抚和控制，病人的情绪逐渐缓和。汗水模糊了护目镜，渗透了口罩，同事们为她竖起了大拇指。

　　56个驰援日夜，高变写下了27篇战“疫”日记。她说自己也害怕被病毒感染，但作为警察、医生，疫情面前就是战士，不能退缩。最终，经过医疗队共同努力，他们负责管理的病人康复出院，实现了“零感染”。

　　24年来，高变始终以改造罪犯成为新人作为监狱工作的职责使命，一直初心如磐，无惧风雨。

　　“这些病犯都违法犯罪了，你为什么还要不遗余力去拯救他们？”面对质疑声，高变坦言，要始终以改造人为宗旨，依法依规让病犯的生命权利和尊严得到保障。

　　常有这样的情景，经过教育改造、刑满时准备离开监狱的罪犯，突然要求和高变来个拥抱，这让她心中涌起欣慰之情，“能帮他们弃恶从善、走向新生，让他们不再危害社会，成为守法公民，这就是监狱警察的工作意义所在。”

　　如今，在高变的带领下，不少青年监狱警察快速成长，她希望和这支充满朝气的年轻队伍继续前行、奋进。

　　中青报·中青网记者 先藕洁 来源：中国青年报

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）