Navigationssystem för världens största underjordiska stad.

Kinesiska forskare har utvecklat ett billigt och högprecisionsnavigationssystem för det 380 kilometer långa nätverket av tunnlar som löper under det nya Xiong'an-distriktet.

Xiong'an New Area ligger ovanför ett nätverk av underjordiska tunnlar. Foto: Xinhua

Ett forskarteam vid Beijing University of Posts and Telecommunications (BUPT), lett av docent Lu Zhaoming, kombinerade Kinas Beidou-teknik och 5G-nätverk för att skapa ett navigationssystem för vad som kommer att bli världens största underjordiska stad.

Xiong'an är en smart stad på nationell nivå i Hebei-provinsen, cirka 120 km från Peking. Projektet startade 2017 för att flytta företag, myndigheter och forsknings- och utvecklingsanläggningar från Peking. Redan i designfasen planerades en underjordisk labyrint under staden. Rörledningar för el, nätverksledningar, gas och vatten läggs under jord. Höghastighetskorridorer, 4 meter höga och 16 meter breda, byggdes för att underlätta godstransporter. Dessutom finns en stor mängd underjordisk parkering för bostadsområden och köpcentra.

De kombineras för att bilda en underjordisk labyrint bestående av tre huvudnivåer och ett djup på 22,5 meter. Totalt är mer än 380 km tunnlar och 22 km² underjordisk parkering under uppbyggnad. Ovanför detta komplex finns ett nätverk av underjordiska vägar som förbinder alla ovanjordiska samhällen och parkeringsplatser. När projektet är klart kommer det att ta rekordet som världens största underjordiska stad från Montreal. Kanadas megastad har bara 32 km tunnlar som täcker 12 km². Samtidigt har den underjordiska staden i Helsingfors, Finland, ungefär en km² underjordisk yta motsvarande 100 m² ovanjordisk yta. Förhållandet i Hung An är 1/80.

Labyrintens stora skala utgör en särskild navigeringsutmaning, eftersom det är lätt för människor att gå vilse i ett så stort utrymme. För att ta itu med detta problem har skolan för informations- och kommunikationsteknik vid BUPT, med sin expertis inom 5G och signalpositionering, legat i framkant av forskningen sedan 2020. "Vi kan ringa telefonsamtal och se en webbplats i underjordisk rymd eftersom mobiltelefoner tar emot signaler från signalförstärkare", sa Lu.

Sådana förstärkare tar emot 5G-signaler från marken och sänder dem genom närliggande rymd. Forskargruppen vid BUPT använder den här enheten som utgångspunkt. Om de kan sända Beidou-navigationssignaler med hjälp av ett befintligt reläsystem kommer de att kunna skapa ett billigt och noggrant underjordiskt navigationssystem. Först utvecklade forskarna en specialiserad inomhusenhet för att förstärka svaga signaler som sänds från satelliten till marken. Enligt Chu Xinghe, postdoktor vid BUPT, kan enheten också filtrera bort irrelevanta signaler samtidigt som den förhindrar skadliga störningar.

Beidou-systemets noggrannhet på 10 meter på marken är dock sannolikt otillräcklig för underjordiska tillämpningar, eftersom specialiserade parkeringsplatser kräver mycket noggrann positionering. Därför utvecklade forskargruppen en positioneringsalgoritm som integrerar Beidou-satellitsignaler, 5G-signaler och feedback från enheten. Denna nya algoritm uppnår oöverträffad noggrannhet i fordonspositionering inom ett intervall på 2–3 meter. Att kombinera satellit- och 5G-signaler medför också utmaningar, inklusive potentiell störning. Följaktligen justerade forskargruppen filtreringsfunktioner och effektparametrar för att framgångsrikt överföra Beidou-signaler under jord utan att påverka befintliga kommunikationskanaler.

Efter tekniktester på BUPT-campuset hjälpte fältförsök vid Hung An till att förfina navigationssystemet på komplexa vägsträckor. Ett fordon börjar ta emot navigationsinstruktioner från det ögonblick det kör in på parkeringsplatsen, vilket leder det till den exakta parkeringsplatsen. Systemet har driftsatts över ett område på över 700 000 kvadratmeter under jord vid Hung An.

Jämfört med andra inomhuspositioneringstekniker baserade på Wi-Fi eller Bluetooth är projektets kostnad bara ungefär hälften och har potential att expandera till sjukhus, kommersiella komplex, gruvor, flygplatsterminaler och många andra komplexa miljöer. Lu hoppas att tekniken kan användas i andra regioner som Henan, Fujian och Guangdong.

An Khang (enligt The Star )

Källänk: https://vnexpress.net/he-thong-dinh-vi-cho-thanh-pho-ngam-lon-nhat-the-gioi-4688126.html