我国地下大空间定位导航技术取得重要进展
北京9月21日电 近日，我国在地下大空间高精度定位导航与控制技术方面取得了显著进展，成功通过了科技部的验收，这标志着我国在超宽带定位领域实现了重要的原创性成果。
该项目由中国电科网络通信研究院的综合时空网络与装备技术全国重点实验室主导，解决了地下空间远距离、容量大、高精度的自主定位与无人导航控制的难题，取得了重要突破。
地下空间的技术难点与地面环境截然不同，传统的卫星导航在这里几乎完全无法使用。卫星信号无法穿透浓厚的岩石、混凝土及金属构造。同时，狭窄的地下巷道结构遮挡严重，加上金属设备和粉尘，导致无线信号受到极大干扰，形成极其恶劣的电磁传播环境。
因此，在“十四五”地球观测与导航领域的重点研发计划支持下，实验室携手国内多个优势团队，共同启动了地下大空间高精度定位导航与控制技术的深入研究。
“我们创新性地提出了结合在线实时数据采集与离线模型优化的数字孪生信道建模新方法，仿佛为信号描绘了一幅“精准画像”，从根本上克服了传统统计建模的局限性。”项目负责人蔚保国表示，这项技术的核心是构建一个能直观展示信号功率、时延和传播方向等特点的地下无线环境图，精确描绘超宽带信号在复杂地下结构中的非平稳传播特性，为地下定位导航系统提供了可靠的无线传播信道模型支持，解决了地下信号“看不清、测不准”的问题。
在解决了“看得清”的问题后，团队还关注到地下定位导航的灵活性。他们构建了能够适应地下空间变化的时空信息网络体系，实现了从最小单站系统到城市级规模的平滑扩展，经过实测，这套系统能够支持多达69894个定位节点，同时进行超过23675个网络定位，完全满足各类地下场景的覆盖和高并发定位需求。
在地下定位导航中，核心芯片被视为产业链的“心脏”。基于自主设计的信号体系，团队成功研制了国内首款完全自主可控的“探界100”脉冲定位芯片，较国际标准体系实现了更高的精度、更远的距离和更大的容量，支持三维、二维、以及一维的单基站自适应定位。
目前，该项目的成果已在雄安地下空间和大型煤矿中进行了规模化应用验证，将为我国构建全面覆盖的综合时空网络、推动地下空间的开发与智能化转型提供坚实的技术支持。
