2、无人船、无人机高楼巡检、AGV物流小车......在北斗的助力下，5G精准定位的能力正在被用于助力各行各业转型数字化。

 

  耕地拖拉机沿着直线行驶，方向盘会自动校正方向，确保没有漏耕、重复耕，作业精度高达±2.5厘米；在一些人迹罕至的水域，无人船取代人工，进行了高精度测绘……

 

  在不久前举行的第22届中国国际工业博览会（简称工博会）上，中国北斗产业技术创新西虹桥基地(简称北斗西虹桥基地)所展示的众多北斗实际应用吸引了众人的关注。

 

  同一展馆内，不远处就是上海电信的展区，5G应用是绝对主角，从宝钢码头的5G AGV自动导引运输车、5G边缘协同打造的智慧工厂、5G无人机为高楼巡检并进行3D建模等等，5G已经深入渗透进社会生产和城市管理当中。

 

  展馆中，它们毗邻而设，实际上，北斗和5G这两项“大国重器”正走向融合发展。据《IT时报》记者了解，北斗西虹桥基地正与上海电信合作，着重探索“5G+北斗”室内外融合精准定位等应用，将上海打造成为“5G+北斗”融合应用发展的高地。

 

01

 

天上建好，地上用好

 

2020年7月31日，我国北斗三号全球卫星导航系统正式建成并开通。这意味着，中国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统开启了服务全球的崭新篇章。

 

从1994年北斗一号卫星导航系统立项研制建设算起，经历了从北斗一号、北斗二号到北斗三号的“三步走”历程，我国用时26年全面建成自己的卫星导航系统。

  北斗在天上“织网”成功，只是开始，“地上要用好”，是接下来北斗卫星导航系统发展的重点。

 

  在北斗产业发展方面，上海已经提前布局。按照上海的规划，到2025年，上海将建成具有全球影响力的北斗时空智能科创中心和产业集聚高地。

 

  从工博会举办地国家会展中心向北5公里，就是北斗西虹桥基地，这是国内首批投入运营的北斗产业园区，于2013年开园。这些年，北斗西虹桥基地成长迅速，“当初开园时这里只有10家企业，现在有100多家企业入驻，其中包括2家上市公司，还有几家冲刺科创板”，上海西虹桥导航技术有限公司副总经理万松对《IT时报》记者表示。这家公司承担了上海北斗导航研发与转化功能型平台的建设与运营。

 

  在北斗西虹桥基地，已经形成完整的产业链，既有芯片、天线、板卡、模块等上游企业，又有提供测量接收终端、综合控制系统、精确测绘服务等中下游企业，其中，不少企业堪称“业内大咖”，在北斗卫星导航产业链中占据举足轻重的地位。

  比如在北斗高精度板卡领域，以前国外厂商占据主导，现在国内厂商则占据80%市场份额，而来自于北斗西虹桥基地的司南导航则占据着国内厂商市场份额的“半壁江山”。

 

  还如华测导航，今年5月我国在测量珠峰高度的过程中，使用的就是华测导航研制的北斗高精度定位设备，“刚到园区时，华测的产值也就1个亿左右，去年则达到十几亿元。”万松介绍。

 

  定位精度更高、稳定性更强、功能更为丰富的北斗三号卫星导航定位系统投入使用，为北斗产业发展按下快进键。为了迎接新一波发展浪潮，一个面积两倍于西虹桥基地的新北斗产业园今年将在青浦赵巷开建。

 

02

 

  打造室内室外融合精确定位

 

  北斗与5G，两项“大国重器”看似天地相隔，实际上具有天然融合性。

 

 “北斗+5G”有机融合成为高精度、高可靠、高安全的新一代信息时空体系，可实现物联网的可感知、可测量、可计算、可控制，提供基于“高精度定位、高精准时间、高清晰图像”的能力，可为智慧城市、智慧制造、智慧农业和智慧家庭等领域提供新的服务。

  室内室外融合精确定位，正成为“北斗+5G”目前重点拓展的领域。众所周知，对于包括北斗在内的所有卫星导航系统来说，存在一个共同难题，那就是卫星信号很难穿透屋顶、桥面进入室内。但很多时候，人们对定位导航、位置信息的需求恰恰来自于室内。

 

 “北斗+5G”，被视为解决室内室外融合定位难题的关键“钥匙”，也是产业界携手重点探索研究的方向。

 

  今年，上海电信与北斗西虹桥基地签署了战略合作协议，在“5G+北斗”的相关领域进行合作探索，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系。

 

 “定位导航功能目前使用已经非常广泛，正从传统的室外定位向室内外复杂场景无缝覆盖，我们双方正发挥各自优势，联合开展室内外融合定位的信号质量评价体系研究，建立相应的标准体系，研发高效的切换判决算法以满足大众的需求。”上海电信相关人士介绍。

  室内外切换判决算法是目前双方研究中的重点内容，“实际生活中面临的环境很复杂，室内外定位切换时要考虑的因素非常多。”上海电信技术人员介绍。

 

  举例而言，室内外切换不仅要考虑平面位置信息，还要考虑高层位置信息等等，比如用户在商城2楼，隔着玻璃窗北斗信号也能穿透过来，但是无法判定用户在几楼，这时结合5G定位还有室内电子地图，就可以告诉用户先要下楼。

 

  这只是众多复杂场景中的一个而已，双方正着重针对室内外场景融合导航算法展开研究，同时进行补充5G定位的其他定位方案研究，后续将建立北斗和5G融合定位相关规范、专利、质量评价体系指标、标准等。

 

03

 

  5G又一项关键能力被激发

 

“基于‘5G+北斗’，我们希望将室内外融合定位形成一种基础能力。”上海电信相关人士介绍。

 

  对于5G，很多人低估了它的本领。5G不仅能带来高速率、低时延、广连接，随着技术的不断成熟，5G越来越多的本领正在被挖掘出来，比如精准定位。

  其实，3G/4G时代就有移动网络定位应用，但是定位精度偏低，3G定位精度一般只能达到50米-100米，4G的定位精度理论上可达到10米，这和卫星定位等方式相比，差距明显，所以3G/4G的定位服务并没有得到广泛应用。

 

  和3G/4G相比，5G定位变得更加精准。作为3GPP全球统一的定位标准，5G定位首次定义面向商业场景并细化到室内室外，并逐步引入垂直行业场景。今年7月冻结的5G R16标准，引入了多种5G空口定位技术，定位精度提高十倍以上，可以达到米级的定位精度。

 

  据技术人员介绍，未来的5G R17将可实现亚米级定位精度。而且在定位传输时延方面，将会变得越来越低。同时，依托5G大连接的能力，可以保障5G定位终端的高密度接入，满足复杂室内环境的精准定位需求。

 

  5G精准定位正在成为运营商的一项关键能力，为推动千行百业数字化转型提供新的助力。

 

  不过，要充分发挥5G精准定位能力，仍需要持续深入探索，包括室外北斗导航定位和室内5G定位的切换算法研究以及商业模式的探索。比如，基于常规覆盖规模，5G定位精度能够达到多少，要实现最高定位精度需要投入多少设备，这些需要进行测试，从而为后续商业化运作打下基础。