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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）

藏粮于技，丰收底气越来越足******

　　核心阅读

　　党的二十大报告提出，“全方位夯实粮食安全根基”“强化农业科技和装备支撑”。

　　粮食稳产增产，根本出路在科技。各地区各部门着力推进农业科技装备全领域突破，不断提升农业机械化、信息化、智能化水平，田间地头激荡的科技动能，转化为一季一季的丰收，粮食安全的支撑保障越来越强。

　　农业机械化迈向全程全面，“农家好帮手”为粮食稳产增产护航

　　冬闲人不闲。河南省获嘉县位庄乡大位庄村田间，麦苗青青，种粮大户徐方子正抓紧给麦苗浇越冬水。说话间，徐方子一键启动，滴灌设备轰轰作响，细水滋润麦苗根部。

　　滴灌水肥一体化设备是徐方子新添的种粮“神器”。“现在气温低，水浇多了易结冰，浇少了起不到灌溉作用，多亏有了这个好帮手，实现了精准滴灌。”徐方子算起细账：根据土地旱涝情况调节灌溉水量，一年下来，亩均节约灌溉用水30立方米，增产粮食100公斤以上，增收300元左右。

　　靠着20多台大农机，从种到收实现全程机械化，徐方子牵头成立合作社，流转土地4000多亩种粮。“有大农机护航，种粮越来越得劲！”徐方子说，过去4000亩农田浇一遍水要十几天，现在三五天就搞定，植保飞防一次只需一天，“我明年打算再添几台大型收割机、旋耕机，扩大流转规模，带动更多乡亲种粮增收。”

　　技术新、装备强，不断优化升级的农业机械，成为越来越多的“农家好帮手”，为粮食稳产增产护航。这10年，希望的田野上演“动力变革”，我国农作物耕种收综合机械化率超过72%，提高15个百分点，有力支撑我国粮食产量站稳1.3万亿斤台阶。

　　“瞄准党的二十大报告提出的建设农业强国目标，我国农业机械装备仍有不少短板要补，下一步要以补齐大型大马力机械、丘陵山区适用小型机械这‘一大一小’两个短板为重点，推进农机装备全领域突破。”农业农村部农业机械化管理司副司长王甲云说，要加快实施农机装备补短板行动，创制推广一批“一大一小”农机，加速产业化进程，推动农业机械化向全程全面高质高效方向发展。

　　加快补上农机具短板，各地积极行动起来。四川省南部县山地农田零散，当地开展农田宜机化改造，开发推广适宜山地的小型农机。“田埂、荒坡变成了可用地，各式小农机撒欢跑，种粮底气更足了。”黄金镇种植大户谢海涛流转土地1200余亩，靠着机械化轮作油菜、小麦与水稻，今年秋季水稻又获大丰收。

　　看全国，瞄准农业生产需求，山地拖拉机、油菜移栽机等适用农机具陆续投用，丘陵山区“无机可用”“无好机用”问题逐步得到缓解。

　　王甲云介绍，下一步将加快破解“一大一小”农机装备卡点难点，坚持研发制造、推广应用两端发力，突破核心技术，拓展应用场景，增强有效供给，优化产业生态，不断提升农机装备产业链供应链韧性和自主可控水平。

　　新品种新农艺扎根沃野，让农民用最好的技术种出最好的粮食

　　今年秋收，旱稻平均亩产630公斤，这可乐坏了云南省双柏县爱尼山乡大箐村农民尹鸪，“真没想到，杂交稻在旱地里种，产量还这么高。”

　　尹鸪家的60亩旱稻，是今年省级杂交稻旱种绿色高质高效示范项目点之一。说起高产秘诀，尹鸪打开了话匣子：品种选的是“滇禾优615”，充分利用病虫害绿色防控等先进技术，水稻旱种不用育秧和插秧，直接播种，减肥减药，省水又省工，打出来的绿色稻米很受市场欢迎。

　　今年楚雄彝族自治州示范推广杂交稻旱种2万余亩，增产稻谷650万公斤。州农业科学院农业技术推广站站长何三平介绍，水稻旱种作为一项轻简栽培技术，有效提高生产效率和效益，“明年州里将加大旱种水稻品种的筛选力度，加强品种和技术的集成创新，进一步提高农民种植效益。”

　　放眼沃野田畴，节水抗旱小麦、籽粒机收玉米等一大批优良品种持续涌现，测土配方施肥、病虫害绿色防控等一大批节本增效新技术扎根田间……我国农作物良种覆盖率超过96%，农业科技进步贡献率超过61%，藏粮于技，不断巩固和提高粮食综合生产能力。

　　农业农村部科技教育司技术推广处一级调研员张凯说，近年来我国农业科技创新能力稳步提升，新品种、新农艺要真正落地生根，关键得让农民学得会、用得上、真管用。据测算，在生产条件相同、投入不变的情况下，仅通过提高农业技术到户率，粮食单产提高幅度便可达10%以上。

　　“寒潮来了，气温骤降，小麦越冬咋办？”

　　“现在，咱这里的小麦大多是三叶到六叶期的壮苗，只要肥水跟得上，问题不大……”

　　山东省德州市陵城区种粮大户李功华，通过手机向省农科院作物所副所长曹新有咨询，“有专家给俺指导，心里踏实多了。”李功华说。

　　今年，陵城区打造“吨半粮”创建示范区，为满足乡亲们的农技服务需求，区里建设“区—乡—村”三级服务平台，打造针对性强、精准度高的“滴灌式”培训体系，把课堂直接搬到田间地头，每个乡镇配备专业化农事服务队伍，总规模达1900余人。

　　“增产增效增收，关键是要让农民用最好的技术种出最好的粮食。”张凯说，近年来，农业农村部在吉林、内蒙古等13个省区市实施了农业重大技术协同推广计划，下一步将加快构建多元互补、高效协同的农技推广体系，引导广大农业科技工作者把论文写在田间，打通科技应用的“最后一公里”，带动农业稳产保供、农民持续增收。

　　从会种地变为“慧”种地，现代农业装上“数字引擎”

　　吃过早饭，江西省鹰潭市余江区杨溪乡农民张单英坐在院子里，沏了杯茶，掏出手机查看油菜长势，菜苗已经露出点点绿意，柔嫩的叶儿在风中摇曳。

　　去年，江西省农业厅研发了一套物联网实时监控系统，通过手机就能远程操控种地。张单英积极联系，为自家流转的1000余亩农田加装了这套系统。

　　来到张单英的种植基地，只见地里分片竖着监测电子屏，风向风力、空气温湿度、土壤温湿度、光照强度等参数一目了然，数据通过物联网传送到手机。“点点手机，湿度大了就可以排水，pH值异常就增肥，手机成了新农具！”张单英说。

　　余江区农业农村粮食局副局长陈立财介绍，从会种地变为“慧”种地，数字农业让农民种田效益大大增加，目前全区智慧种植农田面积达1.5万亩。“下一步，我们将让物联网技术在农田监测、作物种植等农业领域发挥更大作用。”

　　从面朝黄土背朝天到面朝屏幕背朝云，现代农业陆续装上“数字引擎”。各地推动物联网、大数据、云平台等新技术与农业生产深度融合，全国累计创建9个农业物联网示范省份、建设64个国家数字农业创新应用基地。农业农村部市场与信息化司司长唐珂介绍，现代信息技术在粮食生产中的应用逐渐成熟，去年全国大田种植信息化率达到21.8%，今年60多万台装有北斗导航的智能化农机投入“三秋”生产。

　　智能化农机咋作业？今年“三秋”大忙，山东省广饶县瀚翔家庭农场负责人田照深新买的几台潍柴雷沃智能农机派上了大用场。雷沃谷神籽粒收割机灵活地收获作业、转弯掉头、仓满自动卸粮。“虽然是无人驾驶，但有了北斗卫星这双‘眼睛’，1000米长度的地头误差不超过2.5厘米。”田照深说，收割完成后，液压旋转犁、复式播种机等智能农机接着上，从碎土到播后镇压一次性完成，“收耕种一气呵成，速度快，出苗还整齐，来年指定又是个丰收年”。

　　“农机服务组织已成为农业社会化服务的主力军，也是智慧农机的主要使用者。”王甲云介绍，从“单打独斗”到“抱团种田”，智慧农机有了更大用武之地。各地区各部门积极采取措施，支持智能化农机推广应用和农机社会化服务发展，促进小农户和现代农业发展有机衔接。

　　唐珂说，下一步要加大政策支持力度，推进先进农机创制应用，推动现代信息技术与粮食生产各领域、各环节全面融合发展，提高农业生产智能化、经营网络化、管理数据化、服务在线化水平，全方位夯实粮食安全根基，为推进农业现代化提供坚实支撑。（记者常钦）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）