巧借5G设施,将北斗导航延伸至地下******
在雄安新区容东片区的地下停车场,看不到纷繁复杂的线路,大量装备都被“隐藏”在专门的机房里。机房的墙壁上放置着3个小盒子,既有合路器,又有北斗卫星导航室内分布单元,还有运营商的5G基站。在这里,一条线路连接楼顶上方,以获取北斗等卫星的定位信号;一条室分线路连接多个“小蘑菇头”,以实现地下停车场信号无缝覆盖。
在复杂如“迷宫”的地下停车场,找不到自己的车或者开着车找不到出口,是人们经常遇到的尴尬又让人头疼的事情。
如今,在“地上一座城、地下一座城、‘云’上一座城”的河北雄安新区(以下简称雄安新区),精准室内导航技术正在改变这一现状。雄安新区利用“5G+北斗”技术,低成本快速实现了区域地下空间准确定位与导航。即便是身处地下停车场,“智慧”定位导航系统也能够随时告知用户的具体位置,以及下一步该往哪走,让地下通行更加便捷、高效。
瞄准地下精准定位导航难题
人们的切身体会是,在室内尤其是地下开阔空间,定位导航服务远不如地上来得精准且持续。在接受科技日报记者采访时,北京邮电大学信息与通信工程学院副教授路兆铭直言:“当前的室内定位技术解决了定位服务‘有与无’的问题,但尚未解决‘服务质量有保障’的问题。”
当前,雄安新区“地下一座城”已经初具规模。除去高标准建设的、埋藏在地下的城市“大动脉”——城市综合管廊外,城市中地下停车场的面积也非常大。
例如,在雄安新区首个集中建成区——容东片区,众多小区、楼宇的地下停车场全部联通。在大规模的地下空间中,会有大量的人、车、物流动,初入其中很容易迷路,如何实现精准定位导航成为雄安新区“地下一座城”建设过程中面临的问题。
2022年,国家重点研发计划设立“交通基础设施”专项,在5G通信与信号定位领域有长期积累的北京邮电大学信息与通信工程学院,成为“雄安新区交通设施数字化建设示范应用”项目的牵头单位,展开“5G+北斗地下空间组合式定位导航”的课题研究。
作为上述课题负责人,路兆铭告诉记者,为了解决无法实现地下精准定位的难题,“5G+北斗地下空间组合式定位导航”课题组在立项时便设定了三个层级的目标:高精度车辆定位与导航、亚米级人员定位与导航、地上地下一体化无缝定位。
“项目结项时,我们要在雄安新区超大规模地下停车场内实现这三个目标的示范应用,这对我们来说是一个不小的挑战。”路兆铭表示。
北斗卫星信号赋能地下精准导航
“手机在室内有信号,不是靠室外的铁塔基站来实现,而是靠室内分布系统。”路兆铭告诉记者,这个系统并不神秘,就是人们经常在楼道或者家门口看见的那种“小蘑菇头”(信号增强器)。
在雄安新区容东片区的地下停车场,记者举目四望,看不到纷繁复杂的线路,大量装备都被“隐藏”在专门的机房里。机房的墙壁上放置着3个小盒子,既有合路器,又有北斗卫星导航室内分布单元,还有运营商的5G基站。在这里,一条线路连接楼顶上方,以获取北斗等卫星的定位信号;一条室分线路连接多个“小蘑菇头”,以实现地下停车场信号无缝覆盖。
现代楼宇建筑多由钢筋混凝土建成,室外信号被墙体“屏蔽”,需要室内分布系统进行信号的全覆盖。特别是2018年,工业和信息化部要求5G室内信号实现共建共享,运营商将各路信号“混”入统一由中国铁塔股份有限公司提供的关键设备——合路器中。这样,运营商的标准5G室内信号便被合路器分散给各个“小蘑菇头”,以实现信号扩增。
路兆铭科研团队成员“就地取材”,利用现有的4G/5G的室内分布系统,在5G基础设施上混搭北斗卫星导航信号,无需重建基础设施,只用一个简单的“加法”,就让北斗信号“混”入5G信号,构建出了一个精准的地下定位导航系统。
看似简单的操作,背后依靠的是融合定位算法的创新。“我们团队创新性地提出由信号SLAM(即时定位与建图)架构的‘5G+北斗组合式定位算法’,实现时空信息融合,使室内分布系统支持地下1米精度的定位与导航。”路兆铭表示。
从理论上来说,要给物体做空间定位,至少需要3个角度的观测值,而且观测值越多、定位越精准。“好比说,如果一辆车旁边站着10个人,每个人眼中车的位置都是1个观测值,那么当把10个观测值全部融合起来,车辆定位就会更精确。”路兆铭表示,“5G+北斗组合式定位算法”正是将北斗卫星导航信号、5G信号、加速度计等多源位置观测信息融合在一起,精确解算出车辆的当前位置。
除了创新定位算法,路兆铭科研团队还在算法的实际场景应用与优化方面做了大量工作。当技术成型后,2021年初,路兆铭科研团队先在北京邮电大学校园搭建环境进行了算法和技术验证,当年6月到雄安新区容东片区杏秋苑地下停车场搭建了试点,开展了为期一年的驻场技术研发和创新。在这期间,路兆铭科研团队解决了三四十种问题,例如异形路段、从地上到地下的定位与导航衔接等,使地下定位导航系统越来越适用于具体场景。
把导航服务送到更多地下停车场
随着大规模推广示范,目前地下定位导航系统已覆盖容东片区超过20万平方米的地下停车场。
利用“5G+北斗”定位导航技术,在雄安新区可实现停车场人员和车辆准确位置导航。路兆铭告诉记者,这套技术还可以被集成到百度地图、高德地图、雄安行等应用程序中,用户通过手机就能够实现精准定位导航。
路兆铭科研团队在容东片区地下停车场的测试结果显示,他们研发的地下定位导航系统,其室内导航定位精度在2米左右,可以实现找车位等功能。经测算,与此前技术方案相比,这套拥有完全自主知识产权的技术方案可以将整个建设成本节省50%以上。
“现如今,不光是容东片区,容西片区、启东区的地下空间也将推广使用这套地下定位导航系统。”路兆铭表示,作为在雄安新区示范应用的创新技术,这套地下定位导航方案未来还有望被推广至医院、商业综合体、地下矿区、航站楼等地上地下一体化的复杂场景中。
“雄安新区为技术创新提供了现实需求,更为创新技术应用提供了极好的验证平台。”路兆铭表示,借助雄安新区先进的设计理念和丰富齐全的场景需求,潜藏在论文里的新技术与方法得到了转化应用。
“未来,地下精准定位导航技术还将在河南、福建、广东等地不断推进建设。”路兆铭希望,能把精准定位与导航服务送到更多地下停车场中。(科技日报记者 何 亮)
关于建构中国历史学自主知识体系的几点思考******
作者:朱浒(中国人民大学历史学院教授)
习近平总书记在中国人民大学考察时强调,“要发挥哲学社会科学在融通中外文化、增进文明交流中的独特作用,传播中国声音、中国理论、中国思想,让世界更好读懂中国,为推动构建人类命运共同体作出积极贡献”,“加快构建中国特色哲学社会科学,归根结底是建构中国自主的知识体系。要以中国为观照、以时代为观照,立足中国实际,解决中国问题,不断推动中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展,不断推进知识创新、理论创新、方法创新,使中国特色哲学社会科学真正屹立于世界学术之林”。在哲学社会科学体系中,历史学是对其他哲学社会科学具有支撑作用的基础学科。习近平总书记指出,“历史研究是一切社会科学的基础”。党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央高度重视历史和历史科学,作出了系列重要论述。在致中国社会科学院中国历史研究院成立的贺信中,习近平总书记提出了加快构建中国特色历史学学科体系、学术体系和话语体系的殷切希望。这些重要讲话和指示要求,为中国历史学的发展提供了根本遵循,指明了未来的发展目标。
中国的历史编纂和研究历经数千年从未间断,形成了自身的独特传统,有力赓续了中华文明和中华民族的传承。近代以来西方列强入侵中国,在西方学术体系的冲击下,中国史学走上了曲折的转型之路。在这一转型过程中,随着马克思主义在中国的广泛传播,以马克思主义为指导的史学研究成为中国学界独立探索历史学知识体系的中流砥柱。在社会主义革命和建设时期,马克思主义史学形成了更为完整的历史学知识体系,深入研究社会发展规律,在为新中国建设提供历史借鉴、凝聚奋进力量等方面作出了重要贡献。改革开放和社会主义现代化建设新时期,马克思主义史学得到进一步发展,尤其是深入探讨了中国在世界现代化潮流中落伍的原因、中国自近代以来追赶现代化的历程等问题,揭示了中国进行现代化建设的紧迫性、可能性和必要性。可以说,马克思主义史学的这些研究,对于探索中国式现代化道路起到了十分重要的作用。
然而,自20世纪末开始,马克思主义对史学研究的指导地位一定程度上出现弱化。这一方面是由于部分马克思主义史学研究未能彻底克服教条化倾向,另一方面则是由于20世纪80年代以来西方新兴史学流派的传入。这些新兴史学流派拓宽了史学研究的领域,创新了史学研究的路径和方法,不过有些所谓新兴史学研究,其关注点多集中于语言游戏和观点翻新,导致以挑战和解构主旋律的历史虚无主义思潮泛滥。此外,日趋析分的学科建制,导致历史学体系分化比较严重,碎片化态势亦呈加剧之势。学科体系的规范化固然对很多学科的发展都具有积极作用,不过也需要提防由此造成的学科壁垒问题。就当前历史学学科建制而言,中国史内部古代史与近现代史各守一块阵地,史学理论与史学史、历史地理学、历史文献学等也都越来越强化自身范围;至于世界史和考古学,成为一级学科后更倾向于自成一体。如此分化的结果,一定程度上使得历史学内部出现了值得关注的鸿沟。另一个值得关注的问题是历史学的研究领域被窄化、致用功能被削弱。历史研究是一切社会科学的基础,在经济学、政治学、法学、新闻学、民族学等社会科学之下,都设有开展各自专史研究的二级学科,对于各自一级学科都具有极强的理论支撑作用。要开展这类专史研究,必然需要扎实的史学功底。可是,现行历史学的学科体系很难对这些专史领域给予一个恰当的位置,而各社会科学的专史从业者又往往缺乏史学基本功训练,从而使这些专史研究容易出现重复劳动而水平提升有限的状态。一方面,国家和社会急需这些专史研究推出高水平成果作为智力支持;另一方面,现行历史学体系和社会科学体系都很难独立产出相应的高质量成果、培养出相关优秀人才。
要解决以上问题,就必须推进中国历史学自主知识体系建构,这既是中国历史学实现进一步发展的内在要求,也是反思和批判西方知识体系文化霸权的组成部分。中国历史学自主知识体系建构应该按照立足中国、借鉴国外,挖掘历史、把握当代,关怀人类、面向未来的思路,着力体现中国特色、中国风格和中国气派,大体可以从以下四个方面着手:
第一,坚持马克思主义指导,注重经世致用,充分体现建构中国历史学自主知识体系的主体性、实效性。深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想,坚持以历史唯物主义和辩证唯物主义为指导,坚持正确的价值观和政治导向。中国有独特的历史、独特的文化和独特的国情,必须坚持中国的主体地位,避免流为西方知识体系和学术话语的分支和跟班。历史研究也不是象牙塔里的不问世事之学,而是有强烈致用意识和功能的学问。马克思、恩格斯、列宁和毛泽东等革命家的诸多经典著作中,一再展示了历史研究是认识、解决现实问题的重要手段。要深刻理解中国式现代化道路的特性,深刻认识当代中国对于构建人类文明新形态和人类命运共同体的重大意义,离开历史研究是根本不可能得到深切阐明的。
第二,弘扬传统,夯实基础,充分体现建构中国历史学自主知识体系的继承性、民族性。重视历史、研究历史、借鉴历史是中华民族5000多年文明史的一大优良传统。海外史学体系的认识论前提深深浸透了西方中心论,并非历史学研究的必然模式。事实上,我国本土深厚的史学传统对史学研究的深入和史学人才的培养具有独到的价值。老一辈史学家坚持以“四把钥匙”即职官、地理、目录、年代,作为史学研究入门的门径,至今仍是不易之理。而马克思主义史学对社会形态论的认知理路,是破除碎片化研究的有力武器。这种培育厚重基础和宽阔理论视野的思路,无论对中国史还是世界史、考古学,都有助于分辨学科基本功和专业方向的差别,打好研究基础。
第三,放宽视界,与时俱进,充分体现建构中国历史学自主知识体系的原创性、时代性。历史学虽然处理的是已经消逝的过去,但一切历史都是当代史,人们都承认“让历史告诉未来”所包含的合理性。历史学是一个需要不断创新、走向社会的专业。特别是当代中国正在经历史无前例的伟大变革,亟须提炼出具有学理性的新理论、新见解,概括出有规律性的新经验。观察历史的中国是观察当代的中国的一个重要角度。不了解中国历史和文化,尤其是不了解近代以来的中国历史和文化,就很难全面把握当代中国的社会状况,很难全面把握当代中国人民的抱负和梦想,很难全面把握中国人民选择的发展道路。新时代坚持和发展中国特色社会主义,更加需要系统研究中国历史和文化,更加需要深刻把握人类发展历史规律,在对历史的深入思考中汲取智慧、走向未来。因此,如何深入认识和总结我国从历史到现实的发展道路,如何从人类文明新形态的角度出发,来领会和把握这场伟大变革的深远意义,都是当今历史学不可回避的任务。要完成这一任务,必须从实践出发,胸怀中华民族伟大复兴战略全局和世界百年未有之大变局,从历史长河、时代大潮、全球风云中分析演变机理、探究历史规律,提出中国问题,发出中国声音,讲好中国故事,自觉回答中国之问、世界之问、人民之问、时代之问。
第四,立足本位,博约专精,充分体现建构中国历史学自主知识体系的系统性、专业性。唯有“整合中国历史、世界历史、考古等方面研究力量”,才能“着力提高研究水平和创新能力,推动相关历史学科融合发展”。当前,随着新文科建设的全面开展,学科交叉与交叉学科、新兴学科的兴起,也成为历史学必须面对的潮流。如何为这些新兴领域开辟必要的发展空间,是历史学能否体现自身价值的重要方面,只有具备创新能力的历史学,才能与其他许多学科开展深入且广泛的合作研究。诸如边疆史、民族史、宗教史、中外交流史和国际关系史等领域,都是富有现实意义的重要领域,也迫切需要展开学科交叉研究。甚至自然科学的发展,也不能缺少对自然科学史的深入把握。可以肯定,这一方面有助于大力提升历史学的学科价值,另一方面也对历史学的专业性发展提出了更高要求。
总之,包括历史学在内的哲学社会科学是推动历史发展和社会进步的重要力量,其发展水平反映了一个民族的思维能力、精神品格、文明素质,体现了一个国家的综合国力和国际竞争力。我们要加快构建中国特色历史学学科体系、学术体系、话语体系,建构中国历史学自主知识体系,坚持历史唯物主义立场、观点、方法,立足中国、放眼世界,立时代之潮头,通古今之变化,发思想之先声,为推动中国历史研究发展、加强中国史学研究国际交流合作作出贡献。
《光明日报》( 2023年01月09日 06版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)