天上有北斗,地下有 “中国灯塔”。 长久以来,卫星导航信号难以穿透岩土、混凝土、金属结构,地铁隧道、矿山巷道、地下管廊、大型人防山洞,成为导航定位的信号盲区。地下环境巷道交错、金属设备密布、粉尘干扰严重,电磁环境极端复杂,传统定位手段极易 “失明失聪”。
近期,由中国电科牵头的地下大空间高精度定位导航与控制技术顺利通过科技部验收,国产超大空间地下定位技术取得重大原创突破,依托数字孪生信道建模,我们终于在不见星空的地下迷宫,搭建起一套与地面效率齐平的自主导航定位体系。
✨硬核技术突破:用数字孪生给地下信号画一幅 “精准画像”地下最大难题,是没有卫星信号,无线信号传播飘忽不定,传统统计模型难以适配复杂多变的地下环境。 项目创新采用在线实时采集 + 离线模型优化的数字孪生信道建模方法,构建地下大空间无线环境图,把信号功率、时延、传播方向全部刻画出来,精准还原地下空间的无线传播特征,从根源解决地下信号 “看不清、算不准” 的行业痛点。
同时实现全产业链自主可控,研发国产探界 100 脉冲定位芯片,射频基带一体化集成,测距精度优于 10 厘米,测角精度优于 3°;对比国际通用标准,覆盖范围提升 28%,单站容量提升 65% 以上,打破海外地下定位核心芯片垄断。
这套可变规模时空信息网络体制,可从单站平滑扩展到城市级地下网络,单网支持两万以上设备同时定位,海量人员、设备能够同步解算位置,适配超大型地下空间高并发业务需求。不依赖卫星信号,山洞、隧道、深埋地下综合管廊,都可以实现亚米‑厘米级三维定位,真正做到 “地上地下一套时空基准”。
🌐多元场景落地,解锁地下空间万千可能性技术不止于实验室,已经在多个重大工程完成规模化验证,让地下空间从 “黑暗迷宫” 变为可感知、可管控、可导航的智慧空间。
🔹新型城市地下空间|雄安新区地下城样板在雄安地下综合管廊、地下物流通道、连片地下车库完成部署,实现车位级地下无缝导航、反向寻车;支持地下人员、巡检机器人协同作业。遇到险情,可快速定位人员位置,标注应急通道;地下管廊内联动各类传感器,定位异常点位,支撑机器人自动巡检处置,打造现代化智慧城市地下治理样板。
🔹特大型矿山井下|矿山安全生产守护屏障在门克庆、大海则特大型煤矿落地应用,打通井上‑井下连续定位。井下人员、开采设备三维实时追踪,电子围栏预警,一旦人员误入危险区域即刻告警;井下无人驾驶车辆依靠高精度定位自主行驶,把矿山安全管理从事后处置转向事前预警,赋能传统矿业智能化转型。
🔹地铁、长大隧道交通|轨道交通安全底座漫长地铁隧道、山岭隧道,卫星信号完全隔绝。该技术可以为列车、运维检修人员提供连续三维定位。检修人员轨迹留存,事故场景快速定位搜救;隧道病害检测机器人依靠定位完成全隧道巡检,助力轨道交通运维安全升级。
🔹人防山洞、地下掩体|特殊空间应急保障各类人防工程、深埋山洞场景,脱离卫星通信环境,依旧能够完成人员、物资精准定位。为应急疏散、抢险救援提供位置底座,提升极端场景下的应急处置能力。
🔹工业地下厂区、地下物流|无人化作业底座地下厂房、地下仓储物流场景,实现 AGV 无人搬运车自主导航,人员安全管控,设备故障点位精准回溯,支撑地下无人化、自动化生产运行。
💡全域星谷会客厅观察:空天地海,现在补齐地下这一极我们常说空天地海一体化网络,过去更多聚焦太空、天空、陆地、海洋,而占城市巨大体量的地下空间,一直是时空感知的短板。 本次国产超大地下定位技术的突破,补齐了地下维度时空感知短板,和北斗卫星、6G 通感算智、网络空间地理时域安全控制技术形成完整的全域时空底座。
天上靠北斗,地面靠通信感知,地下靠这套数字孪生定位体系,实现天上‑地面‑地下完整统一时空基准。不仅服务民生出行、城市治理,更深层支撑矿山安全生产、重大基础设施运维、应急救援、地下数字孪生城市建设,是新质生产力在地下空间的典型实践。
未来,随着技术进一步迭代,地下定位将深度融入 6G 通感一体网络,打通 “空‑天‑地‑下” 全域感知闭环,更多地下场景将迎来数字化、智能化变革,地下万亿级产业空间也将被逐步激活。
全域启航,鸿信制胜。立足空天地海一体化与数字安全生态,链接产业科创力量,共探未来产业新机遇。
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