文/龐貝 劉斌
鄧中亮教授向鑒定委員會專家介紹項目成果
“千里眼”、“順風(fēng)耳”以及二郎神頭上的“第三只眼”,這些原本出現(xiàn)在古代神話中的“特異功能”,已經(jīng)變得觸手可及。
自從有了GPS,大多數(shù)情況下,人們可以借助該系統(tǒng)準(zhǔn)確到達(dá)目的地。不過,在大型建筑內(nèi)部,GPS就不那么靈光了。
“80%的人80%的時間都在室內(nèi)活動,這就意味著享受不到衛(wèi)星定位服務(wù)。有沒有好的辦法來解決這個定位,讓更多的人分享科技發(fā)展的好處,這是我們的長期目標(biāo)?!睆V域室內(nèi)定位系統(tǒng)的開發(fā)者,北京郵電大學(xué)電子工程學(xué)院鄧中亮教授如此解釋研發(fā)初衷。
開到地下車庫,精準(zhǔn)找到停車位;高樓起火,消防員迅速定位被困者;老人孩子迷路,家人很快知道其所在……室內(nèi)外無縫定位系統(tǒng)的功能不止于此。
鄧中亮說:“導(dǎo)航對人們生活和國家安全非常重要。社會越發(fā)展,人們需要了解的信息服務(wù)越精確。導(dǎo)航服務(wù)首先保障國家安全;其次,保證社會建設(shè)正常運行;第三,提供更完善的社會服務(wù)?!?/p>
大型停車場、大型超市、地鐵、火車站、飛機(jī)場……在這些人流密集地區(qū),假設(shè)出現(xiàn)安全問題,后果不堪設(shè)想。對這些場所進(jìn)行監(jiān)測、監(jiān)控、監(jiān)視,可以保障安全;在火災(zāi)、礦難、地震等災(zāi)害面前,如果能夠精準(zhǔn)定位,則可極大提高救援的有效性;對于空巢老人、學(xué)前兒童,如能合理應(yīng)用這一體系,則可方便監(jiān)護(hù)人安全有效監(jiān)護(hù)。這樣的兩個“80%”,就是“廣域室內(nèi)外導(dǎo)航與位置服務(wù)”研究想要達(dá)到的視野邊界。
鄧中亮,教授,博士生導(dǎo)師,現(xiàn)任北京郵電大學(xué)信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院常務(wù)副院長,工程技術(shù)轉(zhuǎn)移中心主任,北京郵電大學(xué)電子工程學(xué)院智能通信、導(dǎo)航與微系統(tǒng)實驗室主任,教育部衛(wèi)星導(dǎo)航聯(lián)合研究中心—衛(wèi)星導(dǎo)航信號體制與通信研究(分)中心主任、北京市青年學(xué)科帶頭人、863微電子工作組專家、總裝微/納米專業(yè)組專家、北斗重大專項專家。
十多年來,鄧中亮致力于衛(wèi)星導(dǎo)航、無線定位、多媒體通信、微電子設(shè)計、毫米波RF MEMS、相控陣?yán)走_(dá)天線等方向的研究,一直走在科學(xué)前沿。攻克廣域室內(nèi)高精度定位難題,鄧中亮作為項目負(fù)責(zé)人更是恪盡職守。
廣域室內(nèi)外高精度定位服務(wù)系統(tǒng),從“十一五”開始就得到國家科技部門的高度重視,也讓鄧中亮付出了極大心血。自2008年起,他就帶領(lǐng)團(tuán)隊投入到了緊鑼密鼓的科研攻堅之中。
短短4年之后,他們在北郵搭建成功基于移動通信網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)外高精度定位實驗系統(tǒng),在關(guān)鍵技術(shù)上取得了重大突破,創(chuàng)新性提出了TC-OFDM信號體制,實現(xiàn)了導(dǎo)航與移動通信的融合,總體技術(shù)達(dá)國際領(lǐng)先水平,室內(nèi)外無縫定位精度達(dá)到水平方向3米、高度方向1米,比現(xiàn)有的GPS精準(zhǔn)度提高60%,并解決了GPS室內(nèi)難以定位的問題。
2012年3月30日,“城市室內(nèi)外高精度定位導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)與服務(wù)示范”在北京郵電大學(xué)通過了多位院士和導(dǎo)航通信專家組成的項目鑒定專家委員會的技術(shù)鑒定。專家們一致認(rèn)為:該項目“在基于移動網(wǎng)絡(luò)的廣域室內(nèi)外定位關(guān)鍵技術(shù)方面取得了重大突破,具有自主知識產(chǎn)權(quán),總體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平,為國家應(yīng)急救援、公共安全及廣域室內(nèi)外導(dǎo)航定位服務(wù)提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ),具有廣泛的應(yīng)用前景,對提升我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的核心競爭力具有重要意義”。
中國衛(wèi)星導(dǎo)航專項管理辦公室研究員楊強(qiáng)文表示,該項目突破了室內(nèi)導(dǎo)航的關(guān)鍵技術(shù),是導(dǎo)航技術(shù)自主創(chuàng)新的重要突破,可與北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行綜合應(yīng)用,提升北斗產(chǎn)業(yè)應(yīng)用競爭能力。
“對我們成果的肯定,也是對我們未來的鞭策?!睋?jù)鄧中亮介紹,與美國GPS相比,我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)雖然起步較晚,且在市場競爭中優(yōu)勢還不明顯,但我國擁有世界上最大的手機(jī)用戶群和最多的基站,未來中國市場是北斗系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展的最大支撐。中國正在積極構(gòu)建以古代神話中太陽神“羲和”命名的廣域室內(nèi)外高精度定位導(dǎo)航系統(tǒng)?!棒撕汀毕到y(tǒng)中衛(wèi)星導(dǎo)航位置服務(wù)將拓展到室外和室內(nèi)全覆蓋、高精度、大眾手機(jī)應(yīng)用上,極大地擴(kuò)充了導(dǎo)航位置應(yīng)用的范圍和深度,將創(chuàng)造更大的市場空間。
按照系統(tǒng)研制的時間表,首先要在北京郵電大學(xué)內(nèi)部建成原理實驗網(wǎng),2013年建設(shè)200平方公里的示范網(wǎng),之后將在8個城市建設(shè)試驗網(wǎng),2013~2014年,將在全國推廣,并開展與美歐的合作。
“天津的消防應(yīng)急平臺建成后,我們將會針對多種用戶需求,探討相應(yīng)的商業(yè)模式,以快速推動其產(chǎn)業(yè)化。中國的北斗要成為全世界的北斗,除了政策支持,還必須要有一套合理的政策措施,包括來自技術(shù)和產(chǎn)業(yè)方面的支持,以實現(xiàn)其順利運營。”
2012年3月,我國手機(jī)用戶數(shù)已經(jīng)達(dá)到10億規(guī)模,這是一個龐大的應(yīng)用市場。依托于此,據(jù)估計,到2020年,室內(nèi)外位置服務(wù)系統(tǒng)將成為創(chuàng)造上千億元的產(chǎn)業(yè)鏈。“要實現(xiàn)這樣的目標(biāo),我們必須保持室內(nèi)外無縫定位系統(tǒng)的領(lǐng)先狀態(tài),即從技術(shù)到產(chǎn)業(yè)都能夠形成很強(qiáng)的技術(shù)競爭力和核心競爭力。并形成衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)體系,推動國際導(dǎo)航定位領(lǐng)域的發(fā)展,為全世界導(dǎo)航與位置服務(wù)發(fā)展提供支撐。只有這樣,中國才不光是一個導(dǎo)航大國,更將是一個導(dǎo)航強(qiáng)國?!?/p>
1980年代,鄧中亮曾在湖南衡山專用汽車制造廠從事技術(shù)工作。1987年,他已經(jīng)做到第六分廠副廠長。為了提升自己的技術(shù)能力和理論基礎(chǔ),他選擇了繼續(xù)學(xué)習(xí)。探索鉆研,是自己的興趣,也是國家需要。
鄧中亮博士后出站后,他的研究就與多媒體通信連在了一起?!岸颊f十年磨一劍,十年的時間把劍磨好,也是很不容易的事情?!笔嗄觊g,鄧中亮獲得過國家科技進(jìn)步二等獎,獲得省部級科技進(jìn)步獎10余項,申請國家專利60余項。但是鄧中亮說,“成果都是過去時,怎樣進(jìn)一步發(fā)展才是我們這個團(tuán)隊需要努力的方向?!?/p>
鄧中亮說,有實力就有話語權(quán)。中國有10億手機(jī)用戶,北斗和GPS的主要消費市場都在中國。要想超越對方,就要投入百分之百的精力和足夠的時間。“人的一生當(dāng)中做好一件兩件有意義的事是很值得的?!?/p>
2012年3月,“城市室內(nèi)外高精度定位導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)與原型系統(tǒng)”項目通過鑒定,同時也給他們帶來更多期待的目光和無形壓力。鄧中亮說:“成果屬于昨天,只有堅持不懈努力才能做到最好。”
2012年10月25日,第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射升空,它與之前發(fā)射的15顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星一起組網(wǎng)運行,形成了覆蓋亞太大部分地區(qū)的區(qū)域服務(wù)能力。我國科技部已提出建設(shè)“羲和”系統(tǒng),廣域室內(nèi)外高精度定位服務(wù)系統(tǒng)是“羲和”系統(tǒng)的重要組成部分,有了“羲和”,北斗系統(tǒng)將可實現(xiàn)室外亞米級、城市室內(nèi)優(yōu)于3米的無縫定位。到2020年,北斗可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)。而到那時,“羲和”將作為北斗從GPS手中爭取擁躉的一個利器,為全世界的用戶找準(zhǔn)位置。