“5G+北斗”破解地下导航难题 助力雄安新区智慧城市建设
通过创新融合5G室内分布系统与北斗信号，实现高精度地下定位，为城市地下空间开发提供可复制的技术范本
By HE Liang & LIANG Yilian
尽管导航技术快速发展极大提升了人们的生活便利性，但在钢筋水泥结构的地下建筑中，由于信号受阻，精准导航仍是一大难题。
▲ 研发团队对“5G+北斗”定位导航技术进行实地测试。（由北京邮电大学提供）
雄安新区位于北京、天津和石家庄构成的三角中心区域，在规划建设中提出打造“地下城市”，其中包括超2200万平方米的地下停车场。要实现对这一庞大地下空间的高效管理，亟需高精度定位导航技术支持，同时要求解决方案具备低成本、可复制的特点，以支撑未来城市大规模建设。
创新利用现有设施突破成本瓶颈
“我们对比了多种现有技术方案，但高昂的投资成本成为难以逾越的障碍。”雄安智能城市创新联合会秘书长张强在接受《科技日报》采访时表示。
作为该技术研发任务的牵头单位，联合会在项目初期尝试了多种技术路径，始终未能找到兼顾效率与成本的理想方案。
转机出现在张强提出的设想：利用已广泛部署的5G室内分布系统——即常见于楼宇出入口的“小蘑菇”状天线——这些设施原本用于保障室内通信覆盖，并非为导航设计。其创新点在于借助5G系统将北斗信号引入地下并进行转发。
攻克信号干扰与定位精度双重挑战
构想虽好，落地却面临巨大技术挑战。首要问题是如何在不影响原有通信功能的前提下，将北斗信号传入地下。
5G室内分布系统中已承载三大运营商的3G/4G/5G等多路通信信号，若叠加北斗信号，可能引发互调干扰，影响通话和上网。
“起初只能从建立两种信号的互调干扰模型入手，寻找信号融合算法。”技术团队成员卢兆明介绍。
经过计算分析，团队成功确定了北斗信号接入所需的滤波与功率参数，通过宽带多通道信号共链传输，实现了北斗信号稳定下传。
另一关键挑战是提升定位精度。室外北斗定位精度约为10米，但在复杂地下环境中远不能满足需求。
“这个问题困扰我们一年多，尝试了上百种算法，效果均不理想。”卢兆明回忆。
一次偶然发现成为突破口：北斗信号在空间无线反射环境中存在静态特征，可用于构建数据模型，增加位置观测源。
2022年6月，在雄安新区某地下停车场，卢兆明首次看到手机屏幕上定位光标随脚步移动，激动不已。
“这证明我们的算法和方案能够在真实场景中运行！”
推动地下空间智能化发展
雄安新区致力于构建高效综合交通体系，充分释放地下空间潜力，打造无“城市病”的未来城市样板，将规划蓝图变为现实。
“到2025年，‘5G+北斗’导航将覆盖雄安新区所有建成的地下停车场，真正实现‘地下城’可导航。”卢兆明表示。
团队也希望该技术能在矿区、交通枢纽、终端物流等更多场景推广应用，助力地下空间资源的深度开发利用。
Editor | SONG Ziyan
Supervisor| TIAN Xueke