雪如意”室内外都能用北斗导航了
成为国际上首个可大规模实现室内外亚米级连续定位的大型体育场馆
“北京冬奥会和冬残奥会期间，包括‘雪如意’在内，张家口赛区古杨树场馆群室内外都可以用北斗导航了，这可是国际上第一家。”1月5日，中国电科54所卫星导航系统与装备技术国家重点实验室主任蔚保国告诉记者，他们研发的北斗微基站室内外混合定位冬奥应用系统，可让“雪如意”等实现场馆室内导航、立体导航，让冬奥场馆更为智能。
将场馆内所有人员、车辆、设备的位置信息进行信息化管理，可以极大提升冬奥场馆的管理效率。在新冠肺炎疫情防控形势下，冬奥场馆对馆内每个人员的位置数据有着更精细化、实时化的高要求。同时，场馆内的5G机器人、无人车等设备，以及室外各种赛事保障车辆，都需要更精准的定位，以便赛时进行更精细化的服务和管理。
但是，室内复杂空间的定位、导航一直是卫星导航与位置服务领域的国际难题。“‘雪如意’更是张家口赛区最难实现位置信息化管理的场馆。”蔚保国说，作为张家口赛区标志性工程的“雪如意”，室内区域多，楼层分布多，立体化程度比较高，卫星导航信号很难进入场馆室内乃至地下区域。
为此，已经在“十三五”国家重点研发计划“室内智能混合定位与室内GIS技术”项目上形成一定研究成果的中国电科54所卫星导航系统与装备技术国家重点实验室，在省科技厅支持下承担起了河北省科技冬奥专项——“北京冬奥会北斗微基站室内混合定位系统关键技术研发及应用”，以让“雪如意”的工作人员和移动车辆等设备实现室内外无缝连续的高精度实时定位和导航服务。
经过反复调研、攻关、试验，蔚保国率领团队成员研发出了可解决“雪如意”室内定位和导航的北斗微基站室内外混合定位冬奥应用系统。该系统包括定位微基站网络、穿戴用户终端（时空盒）、智能手机App软件、安防配送一体化机器人、位置服务云平台等5个部分。
“我们可以看到的秘密，基本都在时空盒里。”蔚保国说，冬奥会和冬残奥会赛时，“雪如意”场馆内的人员、车辆等都要装备一个时空盒。当人员、车辆等处于室外区域时，时空盒可以直接连接北斗卫星导航信号；处于室内或者地下等卫星信号盲区时，时空盒则可以通过定位微基站发射的类北斗信号实现实时定位功能。工作人员带着时空盒穿梭于室内外时，也能实现北斗卫星导航信号无缝切换。通过时空盒产生的所有定位数据，都将被纳入位置服务云平台。
目前，这套系统已应用于古杨树场馆群的“三场”，即国家跳台滑雪中心、国家越野滑雪中心和国家冬季两项中心三个竞赛场馆。其中，室内定位服务只用于国家跳台滑雪中心“雪如意”。
“‘雪如意’成为了国际上首个可大规模实现室内外亚米级连续定位的大型体育场馆，甚至可以精确地分辨出人在哪个房间。”蔚保国说，通过北斗微基站室内外混合定位冬奥应用系统，实时了解场馆内工作人员和设备的精确位置信息，可以让管理者就近按照工作任务进行人员调配，提高团队协同配合效率。
该系统在应急管理中的效用会更大。在疫情防控工作中，一旦需要进行场馆内人员的流调，它可以通过专用软件，根据位置服务云平台存储的人员位置数据，对一定区域和时间内的所有关联人员迅速展开流调，并快速给出流调报告。经估算，传统人工流调需要3个小时完成的工作量，它大约只需要几分钟。
此外，场馆内安防机器人在它的“指引”下，可以对各指定区域进行24小时精准巡检。一旦有火灾发生，机器人可借助自身的传感器感知火焰、烟雾，自动发出火灾预警，甚至还可以通过自带摄像头拍摄照片和视频，让工作人员更直观地了解现场具体情况。
据了解，北京冬奥会后，该系统还可以被广泛应用于商场、机场、高铁站等人流密集区域，以及应急救援等领域，让北斗卫星导航系统为我们提供更多无时不有、无处不在的生活服务。（河北日报记者 王伟宏）
