北京
地下迷宫从此有了“中国灯塔”。
日前，我国地下大空间高精度定位导航与控制技术顺利通过国家科技部验收，标志着我国在超宽带定位方向取得重要原创成果。该项目由中国电科网络通信研究院综合时空网络与装备技术全国重点实验室牵头研制，解决了地下大空间远距离、大容量、高精度自主定位与无人导航控制服务的难题。
地下空间与地面开阔环境截然不同，卫星导航信号无法穿透厚重的岩土、混凝土与金属结构，加之巷道狭窄、结构遮蔽严重，金属设备与粉尘又会对无线信号造成严重干扰，电磁传播环境极端恶劣，传统卫星导航技术在此完全失效。
为此，在“十四五”地球观测与导航领域国家重点研发计划的支持下，实验室联合国内优势力量展开系统性攻关。实验室主任、项目负责人蔚保国介绍，团队创新提出了在线实时数据采集与离线模型优化相结合的数字孪生信道建模新方法，相当于给信号画了一幅“精准画像”，彻底突破了传统统计建模的局限。这项技术的核心是构建可直观呈现信号功率、时延、传播方向等特征的地下大空间无线环境图，精准刻画超宽带信号在地下复杂结构中的非平稳传播特性，为地下定位导航系统提供可靠精准的无线传播信道模型支撑，从源头解决了地下信号“看不清、测不准”的难题。
在“看得清”的基础上，团队还解决了灵活可变“罩得住”的问题，构建了适应地下空间规模可变的时空信息网络体制，实现网络从最小单站系统到城市级规模的平滑扩展，实测系统可容纳的定位节点容量达69894个，网络同时定位容量超过23675个，完全适配各类地下空间场景的泛在覆盖与高并发定位需求。
核心芯片是地下定位导航产业链的“心脏”，基于原创信号体制，团队成功研制出国内首款全自主可控“探界100”脉冲定位芯片，相比国际标准体制，实现了更高精度、更远距离、更大容量的三维/二维/一维单基站自适应定位。
目前，项目成果已在雄安地下空间和特大型煤矿规模化应用验证，将为我国构建全域覆盖的综合时空网络、推动地下空间开发与智能化转型提供技术支撑。
编辑：柯欣
审核：王汝霖
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