“5G＋北斗”，高精定位能做些啥
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近日，工业和信息化部批复中国移动使用其4.9GHz部分5G频率资源在国内有关省份开展5G地空通信(5G-ATG)技术试验。该技术将在地面与飞机机舱间建立地空通信链路，使乘客在机舱内通过无线局域网接入方式访问互联网，这将进一步提升5G网络覆盖的空间维度，更好满足航空旅客日益增长的空中访问互联网需求。
从地面到高空，5G网络的覆盖范围越来越广。覆盖如此广泛的5G网络，除了通信，能否有其他用途呢？对此，北京邮电大学教授邓中亮的答案是“能”。
“5G+北斗”，正是邓中亮给出的答案。“5G是地上的网，北斗是天上的网，将两者融合实现‘通导一体化建设’，能够带来海量的高精度、高时效的地理大数据。”邓中亮表示。
与5G通信网络一样，北斗卫星导航系统是我国又一“大国重器”。从1994年起，北斗一号卫星导航系统立项研制建设，经过“三步走”战略，北斗卫星导航系统已经成为全球四大卫星导航系统之一，向全球范围用户提供服务。
为什么要将5G和北斗融合起来
“‘5G+北斗’，能够实现室内外的无缝定位。”邓中亮表示，“虽然卫星导航定位解决了室外空旷区域定位的基本需求问题，在室外空旷区域北斗系统已经能够提供较为可靠的定位性能，但其信号无法覆盖室内且对环境免疫性较差，难以满足室内定位以及室外遮挡等复杂区域定位的需求。”
邓中亮向记者介绍，由于卫星定位信号强度弱、易受遮挡等环境因素干扰，难以在室内进行定位是世界各国亟待解决的难点。
天上的卫星信号难以进入室内，但地面的通信信号却几乎无处不在。那么，通信信号能用于定位导航吗？针对这个问题，邓中亮及其团队提出了“5G+北斗”的“通导融合”思路。
“‘通导融合’，就是用移动通信网来做定位导航。”邓中亮向记者介绍，“原来只有室外才有卫星信号，室内没有，但现在用通信信号替代卫星信号，定位服务就可以从室外‘跑’到室内来了。”邓中亮表示，让原本只用于通信的地面基站也能提供定位功能，两者的信号覆盖互为补充，就能大大提高位置服务能力。
“通导融合”的思路不仅能够提高定位信号覆盖的广度，还能够大大增强定位的精度。
“目前卫星定位导航，利用四颗卫星就能算出你的位置，定位的精度可以达到十米左右。但想要进一步提高精度到米级、分米级、厘米级，就必须有星基、地基等增强体系。不过这些增强信号，在室内、地下、城市峡谷等区域还是无法精准定位。”邓中亮说，“5G+北斗”能够实现定位信号的广域覆盖，“5G高速度、大容量的特点，可以稳定传输北斗地基增强时空位置修正信号，使得北斗的时空精度更高，再加上移动通信网络的强覆盖能力，就可以把高精度定位服务覆盖到人类、机械能涉及的所有空间。”
“5G+北斗”可以应用在哪些领域
“‘5G+北斗’可以赋能千行百业。”邓中亮表示，5G和北斗的融合与相互赋能，本质上是时间和空间位置基于通信的融合，“二者同时作用，能产生颠覆性的技术，在不同场景下会催生出不同应用。”
在交通领域，北斗室内外无缝衔接的定位导航技术，解决了隧道场景下卫星信号缺失的问题。
邓中亮介绍，以往由于卫星信号无法抵达地下，无法进行精确定位，导致隧道下存在监管盲区，一旦发生事故就会带来极大的麻烦，现在，“5G+北斗”为问题的解决提供了新思路——“虽然隧道里面没有卫星信号，但是却有通信信号。如今，利用‘通导融合’的思路，隧道中也可以实现高精度定位，有助于提升隧道通行效率，降低隧道内事故发生频率，减少隧道事故导致的财产损失。”
“还有我们常用的手机打车——一打开打车软件，车在哪里、人在哪里立马清清楚楚，而这靠单纯的卫星定位是做不到的。如今，将卫星定位和地面的通信定位融合，就能实现人车的精确定位。”邓中亮说。
在智慧矿山的建设中，“5G+北斗”也有不俗的表现。
以5G网络为依托，结合北斗定位技术，有望实现矿山挖装、运输、监测等环节的无人化远程操控。邓中亮表示：“5G网络具有低时延的优势，再加上高精度的定位，两者相结合，人在地面，就可以实现对地下机器的实时监控，从而实现智慧矿山的设想。对于存在风险的矿区，可最大限度提高生产安全性，实现安全零事故、人员零伤亡。”
除了采矿和交通，“5G+北斗”还可用于测量测绘、无人农机作业、无人机电力巡检、智慧养老、重大活动指挥管理等各个方面。
中国移动发布的数据显示，截至目前，我国已建成4400个高精度定位基准站，形成全球规模最大的“5G+北斗”高精定位地基增强网络。正如邓中亮所说，“未来，‘5G+北斗’的应用潜力，将只会受限于我们的想象力。”
(光明日报记者 崔兴毅 通讯员 蔡雨琪)
