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）
刻画“兔”飞猛进的意趣******
金兔呈祥（铜版） 李博韬
青云直上（水印木刻） 张蒙萌
兔飞猛进（水印木刻） 崔正
合家平安（木版套色） 王贤丰
小版画尺幅虽小，却意趣盎然，不同版种的作品因其不同的原理和技法展现出各自的独特魅力，不拘一格，耐人寻味。新年到来，中央美术学院版画系的贺年生肖小版画展活动举办，三百余幅以“癸卯兔年”为主题的版画，承载着迎福纳祥的美好祝愿。
按照使用材料，版画可分为木版画、石版画、丝网版画和铜版画。今年的水印木刻贺年小版画作品，师生们在继承优秀传统的基础上，充分运用水性材料的温润感和水墨比例的奇特变换进行创作。比如，王艺凝的《癸卯贺新》系列作品呈现出了栩栩如生的毛绒质感；丁科的《广寒宫灯》、崔正的《兔飞猛进》采用整版和饾版相结合，并借鉴了荣宝斋和浮世绘的传统印法，虚实渐变，创作出既有传统文化内涵又极具表现力的作品。
丝网版画也被称作漏版印刷，运用多版套印和色彩叠加印刷，可以创造出丰富的色彩层次和肌理效果。比如，甘世腾的作品《兔入青云》，灵感来源于山水画《千里江山图》，将青山绿水的元素与兔子的形态相结合，借敦煌壁画中“飞天”的经典形象，寓意平步青云、飞上云端。
石版画制作流程烦琐、严谨，印数有限，非常具有收藏价值。赵利奇的版画《弄啥嘞？》是以传统石版作为媒介来进行制作，充分体现出了石版画富有层次、透气、细腻颗粒感的独特语言魅力。除石板材料外，平版画还包括现代胶印版画，即在透明菲林片上作画后，运用在PS板上感光的方式来完成作品印制，更具有便捷性和可操控性，画面细腻，光影感强。陈柏宇小版画《2023别卷了》通过现代感光印刷的方式进行分版、套版制作，展示出了平版画的直接性、绘画性和生动性。
铜版画技法种类繁多，如雕版、干刻、蚀刻、飞尘、软蜡、糖水、美柔汀等，深得艺术家的青睐。金郑晓的《I love U too》运用照相制版技法，将电脑制图和手工制版结合在一起，工艺复杂，画风时尚。苗水仙的《Hello!New Day！》运用美柔汀技法，以摇刀制作黑底，黑中提白，细致入微地呈现出丰富的色调。
透过此次贺年小版画展出的作品，我们既能看到大胆的创新、创造以及独到的技艺探索，也感受到大家对传统文化、传统技法的用心用力。许多作品充分挖掘传统节日喜庆元素和吉祥纹样，如朱玄玄的《守月明》、李博韬的《金兔呈祥》等作品呈现了象征团圆的满月，王怡宁的《好柿天降》、贾小童的《柿柿如意》、林楷龙的《万柿如意》、潘虹池的《兔年大“橘”》等作品中都出现了象征如意和吉祥的柿子和橘子。林恬琪的《三兔共耳，扬梅兔气》、李劲弈的《卯兔伴月》、郑琹语的《兔兔团圆》都不约而同地运用了“三兔共耳”这一敦煌莫高窟中出现的有趣图像元素。
今天，央美版画系的师生们继续秉持“艺术为人民服务”的初心，深入生活，扎根人民，用全新的艺术面貌制作出“新年画”，用青春洋溢的刀笔，刻画新生活，反映新风尚。
（作者：孙亚南，系中央美术学院版画系直属党支部副书记）
