“北京冬奧會和冬殘奧會期間，包括‘雪如意’在內(nèi)，張家口賽區(qū)古楊樹場館群室內(nèi)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(wèi)星導航系統(tǒng)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(fā)的北斗微基站室內(nèi)外混合定位冬奧應用系統(tǒng)，可讓“雪如意”等實現(xiàn)場館室內(nèi)導航、立體導航，讓冬奧場館更為智能。

將場館內(nèi)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(nèi)每個人員的位置數(shù)據(jù)有著更精細化、實時化的高要求。同時，場館內(nèi)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(nèi)復雜空間的定位、導航一直是衛(wèi)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(qū)最難實現(xiàn)位置信息化管理的場館。”蔚保國說，作為張家口賽區(qū)標志性工程的“雪如意”，室內(nèi)區(qū)域多，樓層分布多，立體化程度比較高，衛(wèi)星導航信號很難進入場館室內(nèi)乃至地下區(qū)域。

為此，已經(jīng)在“十三五”國家重點研發(fā)計劃“室內(nèi)智能混合定位與室內(nèi)GIS技術”項目上形成一定研究成果的中國電科54所衛(wèi)星導航系統(tǒng)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(nèi)混合定位系統(tǒng)關鍵技術研發(fā)及應用”，以讓“雪如意”的工作人員和移動車輛等設備實現(xiàn)室內(nèi)外無縫連續(xù)的高精度實時定位和導航服務。

經(jīng)過反復調(diào)研、攻關、試驗，蔚保國率領團隊成員研發(fā)出了可解決“雪如意”室內(nèi)定位和導航的北斗微基站室內(nèi)外混合定位冬奧應用系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括定位微基站網(wǎng)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(nèi)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(qū)域時，時空盒可以直接連接北斗衛(wèi)星導航信號;處于室內(nèi)或者地下等衛(wèi)星信號盲區(qū)時，時空盒則可以通過定位微基站發(fā)射的類北斗信號實現(xiàn)實時定位功能。工作人員帶著時空盒穿梭于室內(nèi)外時，也能實現(xiàn)北斗衛(wèi)星導航信號無縫切換。通過時空盒產(chǎn)生的所有定位數(shù)據(jù)，都將被納入位置服務云平臺。

目前，這套系統(tǒng)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(nèi)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(guī)模實現(xiàn)室內(nèi)外亞米級連續(xù)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(nèi)外混合定位冬奧應用系統(tǒng)，實時了解場館內(nèi)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(diào)配，提高團隊協(xié)同配合效率。

該系統(tǒng)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(nèi)人員的流調(diào)，它可以通過專用軟件，根據(jù)位置服務云平臺存儲的人員位置數(shù)據(jù)，對一定區(qū)域和時間內(nèi)的所有關聯(lián)人員迅速展開流調(diào)，并快速給出流調(diào)報告。經(jīng)估算，傳統(tǒng)人工流調(diào)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(nèi)安防機器人在它的“指引”下，可以對各指定區(qū)域進行24小時精準巡檢。一旦有火災發(fā)生，機器人可借助自身的傳感器感知火焰、煙霧，自動發(fā)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(xiàn)場具體情況。

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