“‘雪如意’成國際上首個可大規模實現室內外亞米級連續定位的大型體育場館

“北京冬奧會和冬殘奧會期間，包括‘雪如意’在內，張家口賽區古楊樹場館群室內外都可以用北斗導航了，這可是國際上第一家。”1月5日，中國電科54所衛星導航系統與裝備技術國家重點實驗室主任蔚保國告訴記者，他們研發的北斗微基站室內外混合定位冬奧應用系統，可讓“雪如意”等實現場館室內導航、立體導航，讓冬奧場館更為智能。

將場館內所有人員、車輛、設備的位置信息進行信息化管理，可以極大提升冬奧場館的管理效率。在新冠肺炎疫情防控形勢下，冬奧場館對館內每個人員的位置數據有著更精細化、實時化的高要求。同時，場館內的5G機器人、無人車等設備，以及室外各種賽事保障車輛，都需要更精準的定位，以便賽時進行更精細化的服務和管理。

但是，室內復雜空間的定位、導航一直是衛星導航與位置服務領域的國際難題。“‘雪如意’更是張家口賽區最難實現位置信息化管理的場館。”蔚保國說，作為張家口賽區標志性工程的“雪如意”，室內區域多，樓層分布多，立體化程度比較高，衛星導航信號很難進入場館室內乃至地下區域。

為此，已經在“十三五”國家重點研發計劃“室內智能混合定位與室內GIS技術”項目上形成一定研究成果的中國電科54所衛星導航系統與裝備技術國家重點實驗室，在省科技廳支持下承擔起了河北省科技冬奧專項——“北京冬奧會北斗微基站室內混合定位系統關鍵技術研發及應用”，以讓“雪如意”的工作人員和移動車輛等設備實現室內外無縫連續的高精度實時定位和導航服務。

經過反復調研、攻關、試驗，蔚保國率領團隊成員研發出了可解決“雪如意”室內定位和導航的北斗微基站室內外混合定位冬奧應用系統。該系統包括定位微基站網絡、穿戴用戶終端(時空盒)、智能手機App軟件、安防配送一體化機器人、位置服務云平臺等5個部分。

“我們可以看到的秘密，基本都在時空盒里。”蔚保國說，冬奧會和冬殘奧會賽時，“雪如意”場館內的人員、車輛等都要裝備一個時空盒。當人員、車輛等處于室外區域時，時空盒可以直接連接北斗衛星導航信號;處于室內或者地下等衛星信號盲區時，時空盒則可以通過定位微基站發射的類北斗信號實現實時定位功能。工作人員帶著時空盒穿梭于室內外時，也能實現北斗衛星導航信號無縫切換。通過時空盒產生的所有定位數據，都將被納入位置服務云平臺。

目前，這套系統已應用于古楊樹場館群的“三場”，即國家跳臺滑雪中心、國家越野滑雪中心和國家冬季兩項中心三個競賽場館。其中，室內定位服務只用于國家跳臺滑雪中心“雪如意”。

“‘雪如意’成為了國際上首個可大規模實現室內外亞米級連續定位的大型體育場館，甚至可以精確地分辨出人在哪個房間。”蔚保國說，通過北斗微基站室內外混合定位冬奧應用系統，實時了解場館內工作人員和設備的精確位置信息，可以讓管理者就近按照工作任務進行人員調配，提高團隊協同配合效率。

該系統在應急管理中的效用會更大。在疫情防控工作中，一旦需要進行場館內人員的流調，它可以通過專用軟件，根據位置服務云平臺存儲的人員位置數據，對一定區域和時間內的所有關聯人員迅速展開流調，并快速給出流調報告。經估算，傳統人工流調需要3個小時完成的工作量，它大約只需要幾分鐘。

此外，場館內安防機器人在它的“指引”下，可以對各指定區域進行24小時精準巡檢。一旦有火災發生，機器人可借助自身的傳感器感知火焰、煙霧，自動發出火災預警，甚至還可以通過自帶攝像頭拍攝照片和視頻，讓工作人員更直觀地了解現場具體情況。

據了解，北京冬奧會后，該系統還可以被廣泛應用于商場、機場、高鐵站等人流密集區域，以及應急救援等領域，讓北斗衛星導航系統為我們提供更多無時不有、無處不在的生活服務。