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▲ 北京邮电大学教授邓中亮
北京邮电大学教授邓中亮说，他有两个梦想。
▌第一个梦想
用三十年的时间，基于室内外高精度定位导航为人类的和平做点贡献。
邓中亮说：“因为当灾害发生后，地下埋了多少人；当动乱发生后，哪里需要维稳，这些都离不开位置服务。”
▌第二个梦想
再用三十年的时间，基于仿生导航为全世界的生态和谐做点探索。
邓中亮说，例如农民种庄稼和蔬菜都是要打农药，那将来能不能不打农药，借助仿生导航的定位技术，精准捕捉虫子，这样一来，可以取消农药，生态也能做到和谐发展。
经过二十多年的实践与创新，在国家863“羲和”计划支持下，邓中亮的第一个梦想，已经基本实现了。他所主持的基于定位与通信融合的广域室内外高精度定位系统，实现了室内外高精度无缝定位，使我国室内定位技术和性能国际领先。
1. 率先赋予了3G/4G/5G和广播网等无线通信网络高精度定位新动能，实现能通信就能精确定位，破解了复杂环境下室内外高精度无缝定位世界难题，使我国室内定位技术和性能领先全球。
2. 依靠高精度位置服务感知系统，可以为地震废墟搜救的人员和机器人提供被困人员的精准位置，可以让民众在地下停车场快速找到合适的停车位，也可以提供数量众多的空巢老人准确的位置信息。
目前，邓中亮率领团队通过近二十年攻关，广域室内外高精度定位系统已实现大范围的推广应用。随着全球卫星互联网与地面5G移动通信技术的深入发展，高精度室内定位将出现广阔应用场景的局面。换言之，只要有无线通信覆盖的地方，就可以实现高精度定位。
挑战自我，发力“羲和”
2003年，在南加利福尼亚大学做高级访问学者的邓中亮，学习期满返回北京邮电大学任教。
回国的他，面临的首要任务是确定自己未来的科研方向。当时“如何实现室内高精度定位”在世界上是极具挑战性的难题，全球四大定位导航系统都只解决了室外定位问题，而室内定位却仍是空缺，原因是卫星定位信号弱，易受遮挡，难以在室内定位。
大多数人80%的时间都在室内，这就意味着民众大多数时间都享受不到定位服务。室内定位的作用却重之又重，除了带来日常生活的便利，对于国防、地震、火灾、矿井事故等灾害应急救援都至关重要。
彼时，国家启动了十六个重大专项，邓中亮着眼于国家的战略发展需求与北京邮电大学的通信优势，首次提出了采用无线通信网络解决低成本、高精度、广覆盖的室内外无缝定位难题。“我发现所有的导航卫星，都是用扩频传输体制。既然用扩频传输体制能进行那么精确的定位导航，那么我们地面有这么丰富的移动通信网络资源，为什么不能用它提供高精度定位能力呢？”邓中亮解释道。
于是，邓中亮成为了基于移动通信网和卫星导航来做室内高精度定位研究的第一人。而这个研究思路不占用通信网络带宽、不干扰原有通信网络，与通信信号共享丰富的频谱资源，实现定位的高精度、高可靠、低成本。但其需要解决导航定位领域的多个国际难题，如室内环境复杂，信号多径非视距严重，测量距离误差大等。
面对前人没有走过的这条路，邓中亮不惧怕困难，也不后悔。因为在他看来，任何一个科研方向只要坚持做下去总会有收获。
▲ “羲和”计划日地空间探测概念示意图（图片来自网络）
邓中亮的科研方向迎合了国家的需要。从“十一五”开始，“羲和”计划上马。邓中亮成为“羲和”计划无线网络定位的负责人。他以地面最丰富的移动通信网络（3G/4G/广播网）为核心，实现了室内外无缝隙高精度定位，广域定位精度由数十米提升至3米。在无线网络室内定位方面，中国走在世界前列。
令人欣喜的是，上述成果已在全国开展了推广和应用，并取得了良好的应用效果。到2020年，可以预期“羲和”计划将实现“百城亿户”的目标，并通过提供高品质位置服务，形成导航与位置服务战略性新兴产业。
推动5G标准制定，让高精度室内定位技术无处不在
如今，建立在通信信号体制上的无线网络定位迎来了新的通信技术：5G。相较于2G、3G、4G通信技术，5G通信技术提升了三大指标：增加带宽，低延时，大连接。这在邓中亮看来，通信速度提高上千倍，通信时延从毫米级到纳米级的5G通信技术的出现，为室内定位技术实现普适应用的目标提供了契机。“5G不仅仅是满足人的需求，它更大的意义是面向物联网，让万物触手可及。”
▲ 5G让万物触手可及
为了让室内定位的目标早日实现，邓中亮正在推动国际和国内5G定位标准的制定。在推动5G标准制定的同时，邓中亮计划在5G定位研究中通过MIMO、OFDM、微蜂窝等关键技术将定位精度提高到分米级，甚至更高，从而为智慧城市、应急救援、公共安全、物联网等领域，提供高精度、强覆盖的定位服务。
室内定位走进大众需要高精度、低成本、普适性的技术方案
在邓中亮和团队的推动下，室内定位技术将服务各行各业，可造福国计民生：小到可以让人们在地下停车场迷失方向时快速找到合适的停车位，在医院帮助患者找到空余的床位；大到在发生重大安全事故时，可以精准地提供被困人员的位置；甚至在危化品等国家重大安全生产、重大工程建设，以及航空航天等关键领域里，提供普适性的位置服务。
邓中亮认为，室内定位未来有四大发展趋势：
1. 随着智慧城市对室内位置服务需求的持续增加，室内定位技术将会得到进一步发展。同时，室内定位技术将不再是单一技术，而是不同技术互补，形成合力。
2. 新技术会不断涌现，这就意味着室内定位将会形成一个大产业链的行业。未来，室内定位可以创造的市场在千亿级以上，带动的产业链将创造出的GDP在万亿级以上，是北斗导航应用创造价值的一个新增长点，具有无限可能的想象空间。
3. 室内定位走向大众势在必行，因此高精度、低成本、普适性的室内定位应用技术将成为今后研究的趋势和热点。
4. 北斗卫星导航和无线通信网络定位的融合将实现全空域、全时域、全频域的精准位置服务。
5G时代已经到来，邓中亮将和团队一起，继续深化新原理、新技术、新业态创新，积极为国家“一带一路”、城镇化、“互联网+”发展战略等方面提供高可靠、高精度、低成本的位置服务。
作者/何溪 编辑/李善清
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