鄧中亮：攻克廣域室內外無縫定位難題

文/龐貝 劉斌

鄧中亮教授向鑒定委員會專家介紹項目成果

“千里眼”、“順風耳”以及二郎神頭上的“第三只眼”，這些原本出現在古代神話中的“特異功能”，已經變得觸手可及。

視野：全空域、全時域

自從有了GPS，大多數情況下，人們可以借助該系統準確到達目的地。不過，在大型建筑內部，GPS就不那么靈光了。

“80%的人80%的時間都在室內活動，這就意味著享受不到衛星定位服務。有沒有好的辦法來解決這個定位，讓更多的人分享科技發展的好處，這是我們的長期目標。”廣域室內定位系統的開發者，北京郵電大學電子工程學院鄧中亮教授如此解釋研發初衷。

開到地下車庫，精準找到停車位；高樓起火，消防員迅速定位被困者；老人孩子迷路，家人很快知道其所在……室內外無縫定位系統的功能不止于此。

鄧中亮說：“導航對人們生活和國家安全非常重要。社會越發展，人們需要了解的信息服務越精確。導航服務首先保障國家安全；其次，保證社會建設正常運行；第三，提供更完善的社會服務。”

大型停車場、大型超市、地鐵、火車站、飛機場……在這些人流密集地區，假設出現安全問題，后果不堪設想。對這些場所進行監測、監控、監視，可以保障安全；在火災、礦難、地震等災害面前，如果能夠精準定位，則可極大提高救援的有效性；對于空巢老人、學前兒童，如能合理應用這一體系，則可方便監護人安全有效監護。這樣的兩個“80%”，就是“廣域室內外導航與位置服務”研究想要達到的視野邊界。

視力：城市室內外精度優于3米

鄧中亮，教授，博士生導師，現任北京郵電大學信息網絡產業技術研究院常務副院長，工程技術轉移中心主任，北京郵電大學電子工程學院智能通信、導航與微系統實驗室主任，教育部衛星導航聯合研究中心—衛星導航信號體制與通信研究（分）中心主任、北京市青年學科帶頭人、863微電子工作組專家、總裝微/納米專業組專家、北斗重大專項專家。

十多年來，鄧中亮致力于衛星導航、無線定位、多媒體通信、微電子設計、毫米波RF MEMS、相控陣雷達天線等方向的研究，一直走在科學前沿。攻克廣域室內高精度定位難題，鄧中亮作為項目負責人更是恪盡職守。

廣域室內外高精度定位服務系統，從“十一五”開始就得到國家科技部門的高度重視，也讓鄧中亮付出了極大心血。自2008年起，他就帶領團隊投入到了緊鑼密鼓的科研攻堅之中。

短短4年之后，他們在北郵搭建成功基于移動通信網絡的室內外高精度定位實驗系統，在關鍵技術上取得了重大突破，創新性提出了TC-OFDM信號體制，實現了導航與移動通信的融合，總體技術達國際領先水平，室內外無縫定位精度達到水平方向3米、高度方向1米，比現有的GPS精準度提高60%，并解決了GPS室內難以定位的問題。

2012年3月30日，“城市室內外高精度定位導航關鍵技術與服務示范”在北京郵電大學通過了多位院士和導航通信專家組成的項目鑒定專家委員會的技術鑒定。專家們一致認為：該項目“在基于移動網絡的廣域室內外定位關鍵技術方面取得了重大突破，具有自主知識產權，總體技術達到國際領先水平，為國家應急救援、公共安全及廣域室內外導航定位服務提供了重要的技術基礎，具有廣泛的應用前景，對提升我國相關產業的核心競爭力具有重要意義”。

中國衛星導航專項管理辦公室研究員楊強文表示，該項目突破了室內導航的關鍵技術，是導航技術自主創新的重要突破，可與北斗衛星導航系統進行綜合應用，提升北斗產業應用競爭能力。

“對我們成果的肯定，也是對我們未來的鞭策。”據鄧中亮介紹，與美國GPS相比，我國北斗衛星導航系統雖然起步較晚，且在市場競爭中優勢還不明顯，但我國擁有世界上最大的手機用戶群和最多的基站，未來中國市場是北斗系統的建設和發展的最大支撐。中國正在積極構建以古代神話中太陽神“羲和”命名的廣域室內外高精度定位導航系統。“羲和”系統中衛星導航位置服務將拓展到室外和室內全覆蓋、高精度、大眾手機應用上，極大地擴充了導航位置應用的范圍和深度，將創造更大的市場空間。

按照系統研制的時間表，首先要在北京郵電大學內部建成原理實驗網，2013年建設200平方公里的示范網，之后將在8個城市建設試驗網，2013～2014年，將在全國推廣，并開展與美歐的合作。

“天津的消防應急平臺建成后，我們將會針對多種用戶需求，探討相應的商業模式，以快速推動其產業化。中國的北斗要成為全世界的北斗，除了政策支持，還必須要有一套合理的政策措施，包括來自技術和產業方面的支持，以實現其順利運營。”

2012年3月，我國手機用戶數已經達到10億規模，這是一個龐大的應用市場。依托于此，據估計，到2020年，室內外位置服務系統將成為創造上千億元的產業鏈。“要實現這樣的目標，我們必須保持室內外無縫定位系統的領先狀態，即從技術到產業都能夠形成很強的技術競爭力和核心競爭力。并形成衛星導航服務的標準體系，推動國際導航定位領域的發展，為全世界導航與位置服務發展提供支撐。只有這樣，中國才不光是一個導航大國，更將是一個導航強國。”

成功是過去時，努力是進行時

1980年代，鄧中亮曾在湖南衡山專用汽車制造廠從事技術工作。1987年，他已經做到第六分廠副廠長。為了提升自己的技術能力和理論基礎，他選擇了繼續學習。探索鉆研，是自己的興趣，也是國家需要。

鄧中亮博士后出站后，他的研究就與多媒體通信連在了一起。“都說十年磨一劍，十年的時間把劍磨好，也是很不容易的事情。”十多年間，鄧中亮獲得過國家科技進步二等獎，獲得省部級科技進步獎10余項，申請國家專利60余項。但是鄧中亮說，“成果都是過去時，怎樣進一步發展才是我們這個團隊需要努力的方向。”

鄧中亮說，有實力就有話語權。中國有10億手機用戶，北斗和GPS的主要消費市場都在中國。要想超越對方，就要投入百分之百的精力和足夠的時間。“人的一生當中做好一件兩件有意義的事是很值得的。”

2012年3月，“城市室內外高精度定位導航關鍵技術與原型系統”項目通過鑒定，同時也給他們帶來更多期待的目光和無形壓力。鄧中亮說：“成果屬于昨天，只有堅持不懈努力才能做到最好。”

2012年10月25日，第16顆北斗導航衛星發射升空，它與之前發射的15顆北斗導航衛星一起組網運行，形成了覆蓋亞太大部分地區的區域服務能力。我國科技部已提出建設“羲和”系統，廣域室內外高精度定位服務系統是“羲和”系統的重要組成部分，有了“羲和”，北斗系統將可實現室外亞米級、城市室內優于3米的無縫定位。到2020年，北斗可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導航、授時服務。而到那時，“羲和”將作為北斗從GPS手中爭取擁躉的一個利器，為全世界的用戶找準位置。