北郵鄧中亮：深度融合5G+北斗，實(shí)現(xiàn)高精準(zhǔn)定位

“5G+北斗”各自的優(yōu)勢結(jié)合在一起能產(chǎn)生新的火花。例如在交通領(lǐng)域，5G+北斗室內(nèi)外無縫銜接的定位導(dǎo)航技術(shù)，解決了隧道場景下衛(wèi)星信號(hào)缺失的問題。在智慧礦山的建設(shè)中，以5G網(wǎng)絡(luò)為依托，結(jié)合北斗定位技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)礦山挖裝、運(yùn)輸、監(jiān)測等環(huán)節(jié)的無人化遠(yuǎn)程操控。

不斷嘗試

“抓破腦袋”尋找突破口

據(jù)鄧中亮介紹，目前我國的定位技術(shù)已經(jīng)處于領(lǐng)先地位。在鄧中亮的牽頭帶領(lǐng)下，我國成功研制了高精度定位與通信融合的新型信號(hào)體制。依靠這種技術(shù)，不僅將室內(nèi)定位精度提高了數(shù)十倍，突破了多項(xiàng)室內(nèi)高精度定位關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，還大大節(jié)約了成本。

據(jù)了解，鄧中亮及團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在三方面取得了重大突破：

第一個(gè)突破是關(guān)于單個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)能否實(shí)現(xiàn)高精度定位的研究。如果能實(shí)現(xiàn)高精度的單個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)定位，就有望解決室內(nèi)定位的問題。但通信網(wǎng)的頻率資源是有限的，要實(shí)現(xiàn)高精度的定位，需要頻率資源來支撐測量信號(hào)，進(jìn)行高精度的信號(hào)強(qiáng)度測量和相位測量。然而定位頻率的使用會(huì)帶來通信資源的占用或再分配，影響通信數(shù)據(jù)率和傳輸速度，這就引發(fā)了通信效能和定位精度之間的矛盾。

面對這個(gè)挑戰(zhàn)，鄧中亮建立了一個(gè)隱嵌信噪融合體系，突破了困擾多年的國際難題。在此過程中，鄧中亮和團(tuán)隊(duì)獲得了多項(xiàng)國際專利，并得到了國外的高度評價(jià)，引起了美國國防部的重視。因此，這項(xiàng)技術(shù)獲得了國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。

第二個(gè)突破是關(guān)于單個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)的高精度定位魯棒性的問題。對于人類來說，當(dāng)前的定位服務(wù)可能滿足90%以上的需求，就會(huì)讓人感覺滿意。但對于機(jī)器、物體來說，要求則是更高。因?yàn)閱螌訜o線網(wǎng)絡(luò)容易被遮擋，導(dǎo)致存在網(wǎng)絡(luò)盲區(qū)，比如2G、3G、4G，以及不同運(yùn)營商（移動(dòng)、電信、聯(lián)通）建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)之間也會(huì)存在盲區(qū)。盲區(qū)定位是國際上的一大難題。

為了解決這個(gè)問題，鄧中亮將手機(jī)里面集成的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)和多個(gè)傳感器融合使用，這樣可以提高定位的魯棒性和可靠性。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，特別是在疫情監(jiān)控中，為國家應(yīng)急安全中心提供了明確的人員和車輛定位信息。國外電信運(yùn)營企業(yè)也對這項(xiàng)技術(shù)給予了高度評價(jià)。這一技術(shù)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)攝像監(jiān)控的盲區(qū)，彰顯了中國在科技領(lǐng)域的實(shí)力。并于2010年獲得了國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)。

第三個(gè)突破是天地一體的定位解決方案，解決了衛(wèi)星與通信聯(lián)合定位的問題。在城市智慧交通中，立交橋等復(fù)雜地形下，衛(wèi)星信號(hào)可能會(huì)受阻，無法提供高精度定位服務(wù)。但一些領(lǐng)域?qū)Χㄎ灰�求仍然非常迫切，例如地鐵工程建設(shè)的時(shí)候地下環(huán)境無法獲得高精度定位，建設(shè)飛機(jī)跑道的精度要求也非常高。在這些情況下，如何實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位成為關(guān)鍵。

鄧中亮通過聯(lián)合利用通信基站和衛(wèi)星信號(hào)來提高定位精度。利用通信基站與衛(wèi)星聯(lián)合不僅實(shí)現(xiàn)了更高的定位精度。同時(shí)也簡化了設(shè)備的安裝和調(diào)整過程，填補(bǔ)了定位盲區(qū)，為工程安全、生產(chǎn)安全等提供了重要保障。在2017年，這項(xiàng)技術(shù)獲得了多項(xiàng)發(fā)明專利和國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)，而且在智慧海洋建設(shè)中也有著廣泛的應(yīng)用。

面向未來 提供更先進(jìn)

可靠且經(jīng)濟(jì)高效的定位服務(wù)

長期以來，鄧中亮一直致力于實(shí)現(xiàn)更高精度、更可靠、更廣泛應(yīng)用的定位服務(wù)。在國家綜合PNT戰(zhàn)略規(guī)劃方面，鄧中亮的目標(biāo)是在2035年實(shí)現(xiàn)以下三項(xiàng)重要工作：第一，推進(jìn)北斗與5G技術(shù)的融合，同時(shí)著手研發(fā)北斗+6G技術(shù)，使其在更廣泛的領(lǐng)域發(fā)揮作用；第二，持續(xù)推動(dòng)全球5G高精度定位標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展，為全球用戶提供統(tǒng)一的高精度定位體驗(yàn)，并推動(dòng)全球定位服務(wù)的發(fā)展；第三，開展面向重大生產(chǎn)領(lǐng)域和國防安全的研究工作。

為了推動(dòng)定位技術(shù)的商業(yè)化，鄧中亮團(tuán)隊(duì)正在與華為、展銳、中興等大型通信企業(yè)合作，推進(jìn)成果應(yīng)用。未來，鄧中亮將持續(xù)努力，力求在高精度、高魯棒性和低成本的定位服務(wù)領(lǐng)域取得更多突破和貢獻(xiàn)。

從當(dāng)年的青年才俊，到如今的白發(fā)蒼蒼，鄧中亮依然堅(jiān)守在科研第一線，也正是因?yàn)橛兄�像鄧中亮這樣一直默默風(fēng)險(xiǎn)的科研人員，才給我們的未來生活帶來更多可能和精彩。