超级军网专访组合导航与导航新方法分会主席邓中亮
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/27 16:16:10
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发布时间：2012-05-09
（北斗网讯 记者孙宝忱）第三届中国卫星导航学术年会召开前夕，北斗网记者邀请到组合导航与导航新方法分会主席、北京邮电大学邓中亮教授做客北斗会客厅，接受北斗网独家专访。
记者：邓教授您好，感谢您接受我们北斗网的采访。您是第三届中国卫星导航学术年会组合导航与导航新方法分会的分会主席，请您先给我们解释一下什么叫组合导航？为什么会有组合定位学科的兴起？
邓中亮：每种导航技术都有它的局限性。以卫星导航为例，从卫星信号一直到地面接收，在不被遮挡的情况下，卫星导航是定位比较准确方便的。但是，到了水下、室内、地下等等，这些地方的卫星信号比较弱，用卫星导航很难满足定位的需求，所以就兴起了各种各样的导航方法，比方说重力场导航、地磁导航、惯性导航，再加上基于现有的通讯网络WIFI网，还有FRID和移动通讯网络等等，形成各种各样的导航系统。
每种导航系统都有它的应用局限性，为了满足所有导航应用需求，就需要把它们组合起来以适应各种环境的需要，所以就形成了组合导航。与此同时，随着各种导航技术的发展，性能、定位精度越来越高，这些高精度的定位技术同样也存在各自的应用局限性，所以我们需要把这些技术有机的组合起来以满足现在的和未来的应用需求。
记者：刚才如您所说，组合导航就是把很多的导航方式结合起来，从组合导航与导航新方法领域来看，北斗卫星导航系统给该领域带来了哪些改变？
邓中亮：北斗的兴起不只是技术的创新，更重要的是国家战略的需求。美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧洲的伽利略和中国的北斗是四大全球卫星导航系统。北斗系统的建设使我们国家整个的导航格局发生了新的变化。GPS提供的是一种不收费的服务，不收费的服务就意味着没有服务质量的保障，对我们国家各行各业导航的应用来讲，会存在潜在的威胁。
包括我们的民航、空中交通还有地面交通等等都要依赖导航卫星的授时和定位服务，北斗的兴起使我们国家至少对中国及周边区域提供了很重要的PNT（定位导航授时）保障体系。比如说我们的通信系统，大家使用的所有的手机，移动通信的基站是要进行授时的。在北斗卫星导航系统之前依靠的是GPS。GPS的授时要是得不到保障，那我们的通信系统就会混乱，会危及到整个国家的安全。而北斗系统的建成会使这一情况得到改善。这是第一。
第二，它是我们国家的通讯保障，安全保障，是一个很重要的基础设施。与此同时，基于我们的导航系统将来可以提供更多的服务。刚才说授时是其中之一，授时是提供好的基准，同时卫星导航会提供位置服务基准，位置和时间合在一起构成时空体系。这个体系是我们整个社会运行、国民经济发展很重要的基础保障条件。
记者：当前国内外在组合导航领域内的科研技术有怎样的发展趋势？出现了哪些导航新方法？
邓中亮：组合导航最开始的时候大家会把惯性和GPS进行组合导航定位，在这之前大家探索的是天文导航，从天文导航过渡到卫星导航。在卫星导航发展过程当中，最开始进行组合的是惯性导航，最早是应用于军事。现在惯性导航已经得到普遍应用，比如说手机中就有加速度计，具有罗盘，有三维陀螺，这些一方面有我们的手机应用服务提供支撑，另一方面和卫星导航结合能形成组合导航。
导航的很多技术基于通信技术的发展。通信技术发展到现在为止，基于无线通信的定位导航技术也取得了比较长足的发展。最近的一些研究表明，我们利用WIFI网进行定位可以实现室内3米到5米的定位精度，基于移动网络目前的研究成果也可以达到室内3米到5米的水平方向精度，高度方向的精度可以达到正负1米，这样就满足了室内定位的需求。
很显然，卫星导航在室内定位方面有它的局限性，尽管各个国家都想突破室内定位导航技术，但是很多目前还处于早期研究状态。美国的高通公司在手机上能做到的室内定位导航精度是50米到300米，而卫星定位导航在室外已经可以做到分米级到厘米级，已经做的很精确，但是卫星导航在室内的应用目前还是存在很大的困难。因此，我们可以把无线定位和室外的卫星导航定位有机地集合起来，形成室内外的无缝覆盖，从而满足各种应用需求。所以，各种通讯技术还有其他的相关技术的发展推动了导航技术的发展，组合导航在这方面显得越来越重要。
记者：您刚才提到室内导航目前还有很大的技术难点，同时也是导航定位领域的研究热点，这一技术目前发展的难点是什么，未来的前景如何？
邓中亮：从定位原理来讲，卫星导航是靠三点定位几何解算。卫星的位置是确定的，只要知道卫星到目标点即接收机之间的距离，就可以计算出目标位置坐标信息。这是普通的定位原理。
在地面包括室内，特别是城市密集地方，最大的难点有以下两个：第一，信号不能直达，我们称之为非视距，以无线通讯和移动通讯为例，在城市地区有很多人做了很多研究，初步结果表明它的非视距误差通常会在500米左右，甚至到600米。要达到米级的定位精度毫无疑问这个误差必须得消掉。第二，在地面的信号传输还存在多径问题，室内的多径使信号产生反射，中间会产生很多干扰，在地面的信号传输又服从瑞利分布，所以它的衰减非常厉害。这些对我们的定位而言都是挑战，都是技术难点。通常多径对定位导致的误差会达到几十米甚至几百米，非视距误差有几百米，所以综合到一起，室内的定位包括地面的定位相对来讲是比较复杂的。
但它又非常重要，不可或缺。首先从人的生活习惯来看，人在室内待的时间应该占到百分之七八十，也就是说对人的服务室内占的比例是比较大的。与此同时，国家未来的战略新兴产业里面的物联网有相当一些基础信息可能与室内有关，应该说室内位置服务的潜在市场非常巨大。由于现有的技术存在一系列的难点需要突破，这时一旦技术成熟室内定位导航的市场会有非常巨大的变化。它将来在导航产业占的市场有可能比室外导航更大。
其次，从我们国家目前研究的进展来看，室内定位技术我们有很大的突破，目前，一方面是基于wifi网络做室内定位，包括我们一些特大城市做智慧城市，需要一些基于位置信息的基础信息服务，这一块有些是基于wifi网络在做示范应用。与此同时，我们也基于无线移动网络，包括我们三大运营系统中国移动，中国联通和中国电信，基于这些网络来实现室内定位。
我们目前的研究取得了很大的突破。北京邮电大学在今年3月30日做了一个技术鉴定，水平方向的精度突破到3米到5米，高度方向可以达到1米的定位精度，这样就可以把一个房间的位置信息定位出来。尽管现在的定位精度是水平3米、高度1米，与室外的厘米级有差距，但是已经比原来的50米到300米有了很大的进步，这个进步可以满足相当一部分的应用需求。
更重要的是，这个定位网络建设的出发点是跟我们国家的北斗系统有机地结合起来，成为北斗系统的地基辅助增强系统，这样就能够有效的提升北斗系统的应用能力和定位服务能力，应该说会牵引一大批的产业、产业链的发展。同时能满足我们国家，特别是基于移动网络手机10亿用户这个海量群体的定位需求，市场前景非常可观。与此同时也进一步的提升了我们国家北斗系统跟国际上GPS，伽利略和格洛纳斯相互之间的竞争力，取得了竞争优势。中国的市场是全球最大的一个消费市场，所以，中国的北斗在未来三到五年内在应用市场方面会取得很大突破。
记者：组合定位是将多种方法相结合进行定位服务，就用户的使用体验来说，各种导航定位手段之间的界限一定会越来越模糊，您认为组合定位使卫星导航的功能削弱了还是增强了？
邓中亮：这要分两方面来说，从技术本身来讲是一个增强的发展模式。比如在手机上目前我们可以实现三种定位：一是卫星定位，在室外我们的卫星覆盖质量很好，特别是一些边远地区，包括一些空旷地区；二是移动网络定位，移动网络无法覆盖整个国土面积，主要是面向人群相对比较集中的地区提供信号覆盖；第三，手机本身还有一个惯性器件，作为我们目前智能手机的基本配置，惯性器件具有定位导航的功能，但它在相对小范围之内的定位导航精度还是可以的，比方说20米，30米，这种范围之内它的定位精度有相对稳定性，一旦超出这个范围之后，它的定位精度就很差，满足不了需要。
所以，我们发现室外卫星信号覆盖的地方有可能是地面移动网络覆盖不到的地方，而地面移动网络把室内进行全域覆盖，这些区域往往是我们卫星信号覆盖不到的地方，而惯性可能在一些特殊区域，比方说信号比较复杂的地方，可以发挥局部优势，在几十米精度要求的定位导航应用中可以发挥它的作用。把这三种方法结合起来进行定位导航就可以做到在任何时间、任何地点都可以找到你的位置，满足你的需求。
组合导航在服务能力上得到很大提升，在服务质量上同样可以得到很大提升。它们相互之间的融合可以把原有的定位精度进一步提升，让我们的定位能力又得到改善。
记者：卫星导航在室外导航是它的优势，组合导航又解决了室内卫星信号进入不了的问题，导航组合的这种无缝连接使我们的生活基本上做到导航无处不在，组合定位与导航新方法未来会给人们的生活带来哪些改变？
邓中亮：这里有几大方面是大家比较关心的，希望能够通过定位导航来解决。第一个就是应急救援，比方说2008年世博会结束后上海的一个区有一个高楼着火，烧死了56人，从救援方面需要知道被救人员的具体位置，越精确救援的效率越高。与此同时救援人员进入火场后的状态在救援指挥平台上都了解的一清二楚，这样就能实现透明化的指挥，能够有效的把被困人员解救出来。如果不知道被困人员所在的位置以及救援人员所在的位置那就有两个问题不好解决，第一找不到人在哪儿，第二不知道救援人员是否安全，所以，从救援的需求来讲，我们需要知道所有的人、所有的位置、所有的状态。一旦我们能够实现单元定位或者楼层定位，包括高精度的室内定位，那我们就很快能够把被救人员解救出来，同时保障救援人员和被救人员全部的安全。
第二个就是公共安全，公共区域，比如地铁，当人口密度达到一定数量后，我们不希望人口密度进一步提升，因为这样对人的生活和生命包括周边环境会存在不安全的隐患。这时候我们希望进行预警和控制，我们需要了解人所在的区域范围之内的周边状态到底是什么样子，管理部门需要了解实时状态，来采取相应的措施，保障工作生活环境的安全。
第三，关爱老年人和学龄儿童。据目前的统计数据，我国现在有大约1.4亿的空巢老人，空巢老人的生活状态他的孩子们和亲戚朋友都想关心，可是没有合适的手段。定位是一个很重要的手段，至少通过定位知道这个人在在哪儿，目前什么状态，通过通讯手段可以把状态诠释出来，这样就可以了解老年人的生活状态和身体状态。对于学龄儿童，目前很多中小学和幼儿园采用RFID刷卡方式来保障孩子们的安全，包括出入状态统计等。这些信息返回给相关部门和家长，其实孩子进入校园之后就不知道在哪儿了，出了校园以后也不知道在哪儿，原因是RFID只是刷卡，这种刷卡只能记录他到过哪儿或者他没到哪儿，而不能跟踪他的位置状态。孩子们是需要被保护的，监护人想了解孩子们的状态，这就需要精准的位置信息。
除了这些以外我们的商业服务里面也很需要定位导航。比如去一个大的超市购物，哪个地方有什么东西，到底怎么办，我们是不清楚的。目前城市密集区域的管理也是非常关键的，包括大型建筑，比如大剧院，鸟巢体育场的日常运行。比方说，我们的管理层需要有高精度位置信息来引导人流等，这些信息有利于提高管理水平。我们最近在机场做了一个示范项目。比如在机场的停车场，有人花了半个小时没找到车停在哪儿，也找不到停车位。进入庞大的机场后怎么样办手续，在哪儿办手续？一种办法是去咨询，第二种办法是我们可以有基于位置的导引系统。
另外，你需要购物，到底哪个地方有我们需要的东西，将来从商业运营的角度来讲可以推送到我们的手机终端上。我们国家现在有10亿多的手机用户，而计算机用户差不多也有2、3亿，这些用户群体很需要相关的一些位置信息的服务。导航定位技术应该说可以惠及到我们所有的大众。从国家的需求也好，从安全需求也好，从应急救援也好，从老年人关爱也好，一直到我们普通大众的服务也好，都需要位置服务，所以位置服务就显得非常的迫切，而且也是近3-5年发展的热点，会形成一个大的位置服务产业链。
记者：您主持了“大型建筑物复杂环境室内定位系统关键技术与示范”项目，这一项目展示了室内高精度定位导航技术在大型建筑物应急疏散、公共安全、及灾后救援等方面的作用，这一项目目前是否得到应用，效果如何？
邓中亮：这个项目是由国家科技部支持的，在去年验收完，关键技术在近三年内会取得很大突破。我是以国家大剧院作为研究对象，基于它已有的无线通讯网，就是WIFI网络，实现3-5米的高精度定位。依靠这个定位精度，对整个剧院的管理会起到很好的支撑能力。
第一，我们剧院覆盖了22万平方米，建筑结构非常复杂，有五层结构。人员进去想到达所要去的目标位置，有了导航服务就会变得非常方便。第二，它是代表国家的文化窗口，进出人员非常多，因而建筑的安全管理包括设施管理变得非常重要，对于管理人员、部门来讲，高精度室内定位非常关键。第三，它里面的设施非常多，包括几十个电梯、几千个门钥匙、其他配套基础设施等。作为一个智能大型场馆管理系统，这些设施信息需要一一采集分析，收集到的信息有助于提高大型场馆的管理水平和能力。第四，一个大型场馆一年的能耗是非常巨大的，费用甚至可以达到6、7千万人民币，怎样节能减排？通过这些位置信息和感知信息结合，在这方面可以取得很好的效果。
从应急救援来讲，大型场馆比较复杂。一旦有灾害发生，应急出口、人员疏散就变得非常重要，需要有一个科学的指挥系统。这种系统建设完成后可以快速疏导里面所有人员，最大限度地保障人的生命安全和财产安全。所以目前在国家大剧院这个项目中，我们一个是做了人员定位，另一个是做资产管理。大剧院有上亿资产，每天都需清点，这种清点工作是很繁琐的。这些资产到底在哪儿，按以往的模式，我们使用计算机管理登记，不能现场实时检查管理。现在有了这套系统，利用位置信息可以对物品随时进行监测监控，确定它目前的状态，正常还是有问题。总之，高精度定位可以很方便地实现上述管理。
说到大型场馆，比如说机场，每天人流量达到万人数量级，机场服务变得非常重要。我们最近在机场做一个应用示范项目，把机场中所有的位置信息构建一个位置服务网，提供给旅客方便的服务。一旦这个服务网建成，可以有效提升整个机场的服务能力、应急能力、运营能力、管理能力。
目前我们就以这两个场所作为试点，然后进行全国推广。
记者：您是第三届年会组合导航与导航新方法分会的分会主席，今年分会论文的征集情况如何？与前两届相比，本届论文有哪些变化？
邓中亮：第三届导航年会主要目标是宣传北斗应用，从我们这个分会来讲，一个是组合导航，一个是新技术、新方法、新理论，一起作为分会议题。分会收到论文将近100篇，来自30多个单位，最后收录论文62篇，分为四个方面：第一是组合导航，第二是脉冲星导航等新技术，第三个是室内外无缝定位导航技术，这块我国目前研究发展的速度比较快，取得了很多创新性成果，在关键技术方面取得很大突破，很快就将面向应用，第四是其他新技术导航，包括国外的微卫星、惯性加GPS的导航技术等。
这四个方面差不多涵盖了国内外研究热点领域和方向。其中组合导航非常有特色，比如说澳大利亚的Locata 公司应用的就是组合导航技术，包括微卫星、中间机、GPS、惯性导航，这样可以对空中交通系统进行定位导航服务。我国组合导航方面的研究成果也很多，有很多学者人员从事这方面研究，取得了一批成果，其中，相当一部分成果将在我们分会上进行口头报告或粘贴宣传。
总的来说，跟前两年相比，这个议题逐渐成为了热点，确实反映出当前国内外研究的动态和水平，能给所有参会人员提出新的更好的发展方向。
记者：再次感谢您接受我们的采访，预祝组合导航与导航新方法分会取得圆满成功。http://www.beidou.gov.cn/2012/05 ... 9f217062e2edaa.html
发布时间：2012-05-09
（北斗网讯 记者孙宝忱）第三届中国卫星导航学术年会召开前夕，北斗网记者邀请到组合导航与导航新方法分会主席、北京邮电大学邓中亮教授做客北斗会客厅，接受北斗网独家专访。
记者：邓教授您好，感谢您接受我们北斗网的采访。您是第三届中国卫星导航学术年会组合导航与导航新方法分会的分会主席，请您先给我们解释一下什么叫组合导航？为什么会有组合定位学科的兴起？
邓中亮：每种导航技术都有它的局限性。以卫星导航为例，从卫星信号一直到地面接收，在不被遮挡的情况下，卫星导航是定位比较准确方便的。但是，到了水下、室内、地下等等，这些地方的卫星信号比较弱，用卫星导航很难满足定位的需求，所以就兴起了各种各样的导航方法，比方说重力场导航、地磁导航、惯性导航，再加上基于现有的通讯网络WIFI网，还有FRID和移动通讯网络等等，形成各种各样的导航系统。
每种导航系统都有它的应用局限性，为了满足所有导航应用需求，就需要把它们组合起来以适应各种环境的需要，所以就形成了组合导航。与此同时，随着各种导航技术的发展，性能、定位精度越来越高，这些高精度的定位技术同样也存在各自的应用局限性，所以我们需要把这些技术有机的组合起来以满足现在的和未来的应用需求。
记者：刚才如您所说，组合导航就是把很多的导航方式结合起来，从组合导航与导航新方法领域来看，北斗卫星导航系统给该领域带来了哪些改变？
邓中亮：北斗的兴起不只是技术的创新，更重要的是国家战略的需求。美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧洲的伽利略和中国的北斗是四大全球卫星导航系统。北斗系统的建设使我们国家整个的导航格局发生了新的变化。GPS提供的是一种不收费的服务，不收费的服务就意味着没有服务质量的保障，对我们国家各行各业导航的应用来讲，会存在潜在的威胁。
包括我们的民航、空中交通还有地面交通等等都要依赖导航卫星的授时和定位服务，北斗的兴起使我们国家至少对中国及周边区域提供了很重要的PNT（定位导航授时）保障体系。比如说我们的通信系统，大家使用的所有的手机，移动通信的基站是要进行授时的。在北斗卫星导航系统之前依靠的是GPS。GPS的授时要是得不到保障，那我们的通信系统就会混乱，会危及到整个国家的安全。而北斗系统的建成会使这一情况得到改善。这是第一。
第二，它是我们国家的通讯保障，安全保障，是一个很重要的基础设施。与此同时，基于我们的导航系统将来可以提供更多的服务。刚才说授时是其中之一，授时是提供好的基准，同时卫星导航会提供位置服务基准，位置和时间合在一起构成时空体系。这个体系是我们整个社会运行、国民经济发展很重要的基础保障条件。
记者：当前国内外在组合导航领域内的科研技术有怎样的发展趋势？出现了哪些导航新方法？
邓中亮：组合导航最开始的时候大家会把惯性和GPS进行组合导航定位，在这之前大家探索的是天文导航，从天文导航过渡到卫星导航。在卫星导航发展过程当中，最开始进行组合的是惯性导航，最早是应用于军事。现在惯性导航已经得到普遍应用，比如说手机中就有加速度计，具有罗盘，有三维陀螺，这些一方面有我们的手机应用服务提供支撑，另一方面和卫星导航结合能形成组合导航。
导航的很多技术基于通信技术的发展。通信技术发展到现在为止，基于无线通信的定位导航技术也取得了比较长足的发展。最近的一些研究表明，我们利用WIFI网进行定位可以实现室内3米到5米的定位精度，基于移动网络目前的研究成果也可以达到室内3米到5米的水平方向精度，高度方向的精度可以达到正负1米，这样就满足了室内定位的需求。
很显然，卫星导航在室内定位方面有它的局限性，尽管各个国家都想突破室内定位导航技术，但是很多目前还处于早期研究状态。美国的高通公司在手机上能做到的室内定位导航精度是50米到300米，而卫星定位导航在室外已经可以做到分米级到厘米级，已经做的很精确，但是卫星导航在室内的应用目前还是存在很大的困难。因此，我们可以把无线定位和室外的卫星导航定位有机地集合起来，形成室内外的无缝覆盖，从而满足各种应用需求。所以，各种通讯技术还有其他的相关技术的发展推动了导航技术的发展，组合导航在这方面显得越来越重要。
记者：您刚才提到室内导航目前还有很大的技术难点，同时也是导航定位领域的研究热点，这一技术目前发展的难点是什么，未来的前景如何？
邓中亮：从定位原理来讲，卫星导航是靠三点定位几何解算。卫星的位置是确定的，只要知道卫星到目标点即接收机之间的距离，就可以计算出目标位置坐标信息。这是普通的定位原理。
在地面包括室内，特别是城市密集地方，最大的难点有以下两个：第一，信号不能直达，我们称之为非视距，以无线通讯和移动通讯为例，在城市地区有很多人做了很多研究，初步结果表明它的非视距误差通常会在500米左右，甚至到600米。要达到米级的定位精度毫无疑问这个误差必须得消掉。第二，在地面的信号传输还存在多径问题，室内的多径使信号产生反射，中间会产生很多干扰，在地面的信号传输又服从瑞利分布，所以它的衰减非常厉害。这些对我们的定位而言都是挑战，都是技术难点。通常多径对定位导致的误差会达到几十米甚至几百米，非视距误差有几百米，所以综合到一起，室内的定位包括地面的定位相对来讲是比较复杂的。
但它又非常重要，不可或缺。首先从人的生活习惯来看，人在室内待的时间应该占到百分之七八十，也就是说对人的服务室内占的比例是比较大的。与此同时，国家未来的战略新兴产业里面的物联网有相当一些基础信息可能与室内有关，应该说室内位置服务的潜在市场非常巨大。由于现有的技术存在一系列的难点需要突破，这时一旦技术成熟室内定位导航的市场会有非常巨大的变化。它将来在导航产业占的市场有可能比室外导航更大。
其次，从我们国家目前研究的进展来看，室内定位技术我们有很大的突破，目前，一方面是基于wifi网络做室内定位，包括我们一些特大城市做智慧城市，需要一些基于位置信息的基础信息服务，这一块有些是基于wifi网络在做示范应用。与此同时，我们也基于无线移动网络，包括我们三大运营系统中国移动，中国联通和中国电信，基于这些网络来实现室内定位。
我们目前的研究取得了很大的突破。北京邮电大学在今年3月30日做了一个技术鉴定，水平方向的精度突破到3米到5米，高度方向可以达到1米的定位精度，这样就可以把一个房间的位置信息定位出来。尽管现在的定位精度是水平3米、高度1米，与室外的厘米级有差距，但是已经比原来的50米到300米有了很大的进步，这个进步可以满足相当一部分的应用需求。
更重要的是，这个定位网络建设的出发点是跟我们国家的北斗系统有机地结合起来，成为北斗系统的地基辅助增强系统，这样就能够有效的提升北斗系统的应用能力和定位服务能力，应该说会牵引一大批的产业、产业链的发展。同时能满足我们国家，特别是基于移动网络手机10亿用户这个海量群体的定位需求，市场前景非常可观。与此同时也进一步的提升了我们国家北斗系统跟国际上GPS，伽利略和格洛纳斯相互之间的竞争力，取得了竞争优势。中国的市场是全球最大的一个消费市场，所以，中国的北斗在未来三到五年内在应用市场方面会取得很大突破。
记者：组合定位是将多种方法相结合进行定位服务，就用户的使用体验来说，各种导航定位手段之间的界限一定会越来越模糊，您认为组合定位使卫星导航的功能削弱了还是增强了？
邓中亮：这要分两方面来说，从技术本身来讲是一个增强的发展模式。比如在手机上目前我们可以实现三种定位：一是卫星定位，在室外我们的卫星覆盖质量很好，特别是一些边远地区，包括一些空旷地区；二是移动网络定位，移动网络无法覆盖整个国土面积，主要是面向人群相对比较集中的地区提供信号覆盖；第三，手机本身还有一个惯性器件，作为我们目前智能手机的基本配置，惯性器件具有定位导航的功能，但它在相对小范围之内的定位导航精度还是可以的，比方说20米，30米，这种范围之内它的定位精度有相对稳定性，一旦超出这个范围之后，它的定位精度就很差，满足不了需要。
所以，我们发现室外卫星信号覆盖的地方有可能是地面移动网络覆盖不到的地方，而地面移动网络把室内进行全域覆盖，这些区域往往是我们卫星信号覆盖不到的地方，而惯性可能在一些特殊区域，比方说信号比较复杂的地方，可以发挥局部优势，在几十米精度要求的定位导航应用中可以发挥它的作用。把这三种方法结合起来进行定位导航就可以做到在任何时间、任何地点都可以找到你的位置，满足你的需求。
组合导航在服务能力上得到很大提升，在服务质量上同样可以得到很大提升。它们相互之间的融合可以把原有的定位精度进一步提升，让我们的定位能力又得到改善。
记者：卫星导航在室外导航是它的优势，组合导航又解决了室内卫星信号进入不了的问题，导航组合的这种无缝连接使我们的生活基本上做到导航无处不在，组合定位与导航新方法未来会给人们的生活带来哪些改变？
邓中亮：这里有几大方面是大家比较关心的，希望能够通过定位导航来解决。第一个就是应急救援，比方说2008年世博会结束后上海的一个区有一个高楼着火，烧死了56人，从救援方面需要知道被救人员的具体位置，越精确救援的效率越高。与此同时救援人员进入火场后的状态在救援指挥平台上都了解的一清二楚，这样就能实现透明化的指挥，能够有效的把被困人员解救出来。如果不知道被困人员所在的位置以及救援人员所在的位置那就有两个问题不好解决，第一找不到人在哪儿，第二不知道救援人员是否安全，所以，从救援的需求来讲，我们需要知道所有的人、所有的位置、所有的状态。一旦我们能够实现单元定位或者楼层定位，包括高精度的室内定位，那我们就很快能够把被救人员解救出来，同时保障救援人员和被救人员全部的安全。
第二个就是公共安全，公共区域，比如地铁，当人口密度达到一定数量后，我们不希望人口密度进一步提升，因为这样对人的生活和生命包括周边环境会存在不安全的隐患。这时候我们希望进行预警和控制，我们需要了解人所在的区域范围之内的周边状态到底是什么样子，管理部门需要了解实时状态，来采取相应的措施，保障工作生活环境的安全。
第三，关爱老年人和学龄儿童。据目前的统计数据，我国现在有大约1.4亿的空巢老人，空巢老人的生活状态他的孩子们和亲戚朋友都想关心，可是没有合适的手段。定位是一个很重要的手段，至少通过定位知道这个人在在哪儿，目前什么状态，通过通讯手段可以把状态诠释出来，这样就可以了解老年人的生活状态和身体状态。对于学龄儿童，目前很多中小学和幼儿园采用RFID刷卡方式来保障孩子们的安全，包括出入状态统计等。这些信息返回给相关部门和家长，其实孩子进入校园之后就不知道在哪儿了，出了校园以后也不知道在哪儿，原因是RFID只是刷卡，这种刷卡只能记录他到过哪儿或者他没到哪儿，而不能跟踪他的位置状态。孩子们是需要被保护的，监护人想了解孩子们的状态，这就需要精准的位置信息。
除了这些以外我们的商业服务里面也很需要定位导航。比如去一个大的超市购物，哪个地方有什么东西，到底怎么办，我们是不清楚的。目前城市密集区域的管理也是非常关键的，包括大型建筑，比如大剧院，鸟巢体育场的日常运行。比方说，我们的管理层需要有高精度位置信息来引导人流等，这些信息有利于提高管理水平。我们最近在机场做了一个示范项目。比如在机场的停车场，有人花了半个小时没找到车停在哪儿，也找不到停车位。进入庞大的机场后怎么样办手续，在哪儿办手续？一种办法是去咨询，第二种办法是我们可以有基于位置的导引系统。
另外，你需要购物，到底哪个地方有我们需要的东西，将来从商业运营的角度来讲可以推送到我们的手机终端上。我们国家现在有10亿多的手机用户，而计算机用户差不多也有2、3亿，这些用户群体很需要相关的一些位置信息的服务。导航定位技术应该说可以惠及到我们所有的大众。从国家的需求也好，从安全需求也好，从应急救援也好，从老年人关爱也好，一直到我们普通大众的服务也好，都需要位置服务，所以位置服务就显得非常的迫切，而且也是近3-5年发展的热点，会形成一个大的位置服务产业链。
记者：您主持了“大型建筑物复杂环境室内定位系统关键技术与示范”项目，这一项目展示了室内高精度定位导航技术在大型建筑物应急疏散、公共安全、及灾后救援等方面的作用，这一项目目前是否得到应用，效果如何？
邓中亮：这个项目是由国家科技部支持的，在去年验收完，关键技术在近三年内会取得很大突破。我是以国家大剧院作为研究对象，基于它已有的无线通讯网，就是WIFI网络，实现3-5米的高精度定位。依靠这个定位精度，对整个剧院的管理会起到很好的支撑能力。
第一，我们剧院覆盖了22万平方米，建筑结构非常复杂，有五层结构。人员进去想到达所要去的目标位置，有了导航服务就会变得非常方便。第二，它是代表国家的文化窗口，进出人员非常多，因而建筑的安全管理包括设施管理变得非常重要，对于管理人员、部门来讲，高精度室内定位非常关键。第三，它里面的设施非常多，包括几十个电梯、几千个门钥匙、其他配套基础设施等。作为一个智能大型场馆管理系统，这些设施信息需要一一采集分析，收集到的信息有助于提高大型场馆的管理水平和能力。第四，一个大型场馆一年的能耗是非常巨大的，费用甚至可以达到6、7千万人民币，怎样节能减排？通过这些位置信息和感知信息结合，在这方面可以取得很好的效果。
从应急救援来讲，大型场馆比较复杂。一旦有灾害发生，应急出口、人员疏散就变得非常重要，需要有一个科学的指挥系统。这种系统建设完成后可以快速疏导里面所有人员，最大限度地保障人的生命安全和财产安全。所以目前在国家大剧院这个项目中，我们一个是做了人员定位，另一个是做资产管理。大剧院有上亿资产，每天都需清点，这种清点工作是很繁琐的。这些资产到底在哪儿，按以往的模式，我们使用计算机管理登记，不能现场实时检查管理。现在有了这套系统，利用位置信息可以对物品随时进行监测监控，确定它目前的状态，正常还是有问题。总之，高精度定位可以很方便地实现上述管理。
说到大型场馆，比如说机场，每天人流量达到万人数量级，机场服务变得非常重要。我们最近在机场做一个应用示范项目，把机场中所有的位置信息构建一个位置服务网，提供给旅客方便的服务。一旦这个服务网建成，可以有效提升整个机场的服务能力、应急能力、运营能力、管理能力。
目前我们就以这两个场所作为试点，然后进行全国推广。
记者：您是第三届年会组合导航与导航新方法分会的分会主席，今年分会论文的征集情况如何？与前两届相比，本届论文有哪些变化？
邓中亮：第三届导航年会主要目标是宣传北斗应用，从我们这个分会来讲，一个是组合导航，一个是新技术、新方法、新理论，一起作为分会议题。分会收到论文将近100篇，来自30多个单位，最后收录论文62篇，分为四个方面：第一是组合导航，第二是脉冲星导航等新技术，第三个是室内外无缝定位导航技术，这块我国目前研究发展的速度比较快，取得了很多创新性成果，在关键技术方面取得很大突破，很快就将面向应用，第四是其他新技术导航，包括国外的微卫星、惯性加GPS的导航技术等。
这四个方面差不多涵盖了国内外研究热点领域和方向。其中组合导航非常有特色，比如说澳大利亚的Locata 公司应用的就是组合导航技术，包括微卫星、中间机、GPS、惯性导航，这样可以对空中交通系统进行定位导航服务。我国组合导航方面的研究成果也很多，有很多学者人员从事这方面研究，取得了一批成果，其中，相当一部分成果将在我们分会上进行口头报告或粘贴宣传。
总的来说，跟前两年相比，这个议题逐渐成为了热点，确实反映出当前国内外研究的动态和水平，能给所有参会人员提出新的更好的发展方向。
记者：再次感谢您接受我们的采访，预祝组合导航与导航新方法分会取得圆满成功。
发布时间：2012-05-09
（北斗网讯 记者孙宝忱）第三届中国卫星导航学术年会召开前夕，北斗网记者邀请到组合导航与导航新方法分会主席、北京邮电大学邓中亮教授做客北斗会客厅，接受北斗网独家专访。
记者：邓教授您好，感谢您接受我们北斗网的采访。您是第三届中国卫星导航学术年会组合导航与导航新方法分会的分会主席，请您先给我们解释一下什么叫组合导航？为什么会有组合定位学科的兴起？
邓中亮：每种导航技术都有它的局限性。以卫星导航为例，从卫星信号一直到地面接收，在不被遮挡的情况下，卫星导航是定位比较准确方便的。但是，到了水下、室内、地下等等，这些地方的卫星信号比较弱，用卫星导航很难满足定位的需求，所以就兴起了各种各样的导航方法，比方说重力场导航、地磁导航、惯性导航，再加上基于现有的通讯网络WIFI网，还有FRID和移动通讯网络等等，形成各种各样的导航系统。
每种导航系统都有它的应用局限性，为了满足所有导航应用需求，就需要把它们组合起来以适应各种环境的需要，所以就形成了组合导航。与此同时，随着各种导航技术的发展，性能、定位精度越来越高，这些高精度的定位技术同样也存在各自的应用局限性，所以我们需要把这些技术有机的组合起来以满足现在的和未来的应用需求。
记者：刚才如您所说，组合导航就是把很多的导航方式结合起来，从组合导航与导航新方法领域来看，北斗卫星导航系统给该领域带来了哪些改变？
邓中亮：北斗的兴起不只是技术的创新，更重要的是国家战略的需求。美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧洲的伽利略和中国的北斗是四大全球卫星导航系统。北斗系统的建设使我们国家整个的导航格局发生了新的变化。GPS提供的是一种不收费的服务，不收费的服务就意味着没有服务质量的保障，对我们国家各行各业导航的应用来讲，会存在潜在的威胁。
包括我们的民航、空中交通还有地面交通等等都要依赖导航卫星的授时和定位服务，北斗的兴起使我们国家至少对中国及周边区域提供了很重要的PNT（定位导航授时）保障体系。比如说我们的通信系统，大家使用的所有的手机，移动通信的基站是要进行授时的。在北斗卫星导航系统之前依靠的是GPS。GPS的授时要是得不到保障，那我们的通信系统就会混乱，会危及到整个国家的安全。而北斗系统的建成会使这一情况得到改善。这是第一。
第二，它是我们国家的通讯保障，安全保障，是一个很重要的基础设施。与此同时，基于我们的导航系统将来可以提供更多的服务。刚才说授时是其中之一，授时是提供好的基准，同时卫星导航会提供位置服务基准，位置和时间合在一起构成时空体系。这个体系是我们整个社会运行、国民经济发展很重要的基础保障条件。
记者：当前国内外在组合导航领域内的科研技术有怎样的发展趋势？出现了哪些导航新方法？
邓中亮：组合导航最开始的时候大家会把惯性和GPS进行组合导航定位，在这之前大家探索的是天文导航，从天文导航过渡到卫星导航。在卫星导航发展过程当中，最开始进行组合的是惯性导航，最早是应用于军事。现在惯性导航已经得到普遍应用，比如说手机中就有加速度计，具有罗盘，有三维陀螺，这些一方面有我们的手机应用服务提供支撑，另一方面和卫星导航结合能形成组合导航。
导航的很多技术基于通信技术的发展。通信技术发展到现在为止，基于无线通信的定位导航技术也取得了比较长足的发展。最近的一些研究表明，我们利用WIFI网进行定位可以实现室内3米到5米的定位精度，基于移动网络目前的研究成果也可以达到室内3米到5米的水平方向精度，高度方向的精度可以达到正负1米，这样就满足了室内定位的需求。
很显然，卫星导航在室内定位方面有它的局限性，尽管各个国家都想突破室内定位导航技术，但是很多目前还处于早期研究状态。美国的高通公司在手机上能做到的室内定位导航精度是50米到300米，而卫星定位导航在室外已经可以做到分米级到厘米级，已经做的很精确，但是卫星导航在室内的应用目前还是存在很大的困难。因此，我们可以把无线定位和室外的卫星导航定位有机地集合起来，形成室内外的无缝覆盖，从而满足各种应用需求。所以，各种通讯技术还有其他的相关技术的发展推动了导航技术的发展，组合导航在这方面显得越来越重要。
记者：您刚才提到室内导航目前还有很大的技术难点，同时也是导航定位领域的研究热点，这一技术目前发展的难点是什么，未来的前景如何？
邓中亮：从定位原理来讲，卫星导航是靠三点定位几何解算。卫星的位置是确定的，只要知道卫星到目标点即接收机之间的距离，就可以计算出目标位置坐标信息。这是普通的定位原理。
在地面包括室内，特别是城市密集地方，最大的难点有以下两个：第一，信号不能直达，我们称之为非视距，以无线通讯和移动通讯为例，在城市地区有很多人做了很多研究，初步结果表明它的非视距误差通常会在500米左右，甚至到600米。要达到米级的定位精度毫无疑问这个误差必须得消掉。第二，在地面的信号传输还存在多径问题，室内的多径使信号产生反射，中间会产生很多干扰，在地面的信号传输又服从瑞利分布，所以它的衰减非常厉害。这些对我们的定位而言都是挑战，都是技术难点。通常多径对定位导致的误差会达到几十米甚至几百米，非视距误差有几百米，所以综合到一起，室内的定位包括地面的定位相对来讲是比较复杂的。
但它又非常重要，不可或缺。首先从人的生活习惯来看，人在室内待的时间应该占到百分之七八十，也就是说对人的服务室内占的比例是比较大的。与此同时，国家未来的战略新兴产业里面的物联网有相当一些基础信息可能与室内有关，应该说室内位置服务的潜在市场非常巨大。由于现有的技术存在一系列的难点需要突破，这时一旦技术成熟室内定位导航的市场会有非常巨大的变化。它将来在导航产业占的市场有可能比室外导航更大。
其次，从我们国家目前研究的进展来看，室内定位技术我们有很大的突破，目前，一方面是基于wifi网络做室内定位，包括我们一些特大城市做智慧城市，需要一些基于位置信息的基础信息服务，这一块有些是基于wifi网络在做示范应用。与此同时，我们也基于无线移动网络，包括我们三大运营系统中国移动，中国联通和中国电信，基于这些网络来实现室内定位。
我们目前的研究取得了很大的突破。北京邮电大学在今年3月30日做了一个技术鉴定，水平方向的精度突破到3米到5米，高度方向可以达到1米的定位精度，这样就可以把一个房间的位置信息定位出来。尽管现在的定位精度是水平3米、高度1米，与室外的厘米级有差距，但是已经比原来的50米到300米有了很大的进步，这个进步可以满足相当一部分的应用需求。
更重要的是，这个定位网络建设的出发点是跟我们国家的北斗系统有机地结合起来，成为北斗系统的地基辅助增强系统，这样就能够有效的提升北斗系统的应用能力和定位服务能力，应该说会牵引一大批的产业、产业链的发展。同时能满足我们国家，特别是基于移动网络手机10亿用户这个海量群体的定位需求，市场前景非常可观。与此同时也进一步的提升了我们国家北斗系统跟国际上GPS，伽利略和格洛纳斯相互之间的竞争力，取得了竞争优势。中国的市场是全球最大的一个消费市场，所以，中国的北斗在未来三到五年内在应用市场方面会取得很大突破。
记者：组合定位是将多种方法相结合进行定位服务，就用户的使用体验来说，各种导航定位手段之间的界限一定会越来越模糊，您认为组合定位使卫星导航的功能削弱了还是增强了？
邓中亮：这要分两方面来说，从技术本身来讲是一个增强的发展模式。比如在手机上目前我们可以实现三种定位：一是卫星定位，在室外我们的卫星覆盖质量很好，特别是一些边远地区，包括一些空旷地区；二是移动网络定位，移动网络无法覆盖整个国土面积，主要是面向人群相对比较集中的地区提供信号覆盖；第三，手机本身还有一个惯性器件，作为我们目前智能手机的基本配置，惯性器件具有定位导航的功能，但它在相对小范围之内的定位导航精度还是可以的，比方说20米，30米，这种范围之内它的定位精度有相对稳定性，一旦超出这个范围之后，它的定位精度就很差，满足不了需要。
所以，我们发现室外卫星信号覆盖的地方有可能是地面移动网络覆盖不到的地方，而地面移动网络把室内进行全域覆盖，这些区域往往是我们卫星信号覆盖不到的地方，而惯性可能在一些特殊区域，比方说信号比较复杂的地方，可以发挥局部优势，在几十米精度要求的定位导航应用中可以发挥它的作用。把这三种方法结合起来进行定位导航就可以做到在任何时间、任何地点都可以找到你的位置，满足你的需求。
组合导航在服务能力上得到很大提升，在服务质量上同样可以得到很大提升。它们相互之间的融合可以把原有的定位精度进一步提升，让我们的定位能力又得到改善。
记者：卫星导航在室外导航是它的优势，组合导航又解决了室内卫星信号进入不了的问题，导航组合的这种无缝连接使我们的生活基本上做到导航无处不在，组合定位与导航新方法未来会给人们的生活带来哪些改变？
邓中亮：这里有几大方面是大家比较关心的，希望能够通过定位导航来解决。第一个就是应急救援，比方说2008年世博会结束后上海的一个区有一个高楼着火，烧死了56人，从救援方面需要知道被救人员的具体位置，越精确救援的效率越高。与此同时救援人员进入火场后的状态在救援指挥平台上都了解的一清二楚，这样就能实现透明化的指挥，能够有效的把被困人员解救出来。如果不知道被困人员所在的位置以及救援人员所在的位置那就有两个问题不好解决，第一找不到人在哪儿，第二不知道救援人员是否安全，所以，从救援的需求来讲，我们需要知道所有的人、所有的位置、所有的状态。一旦我们能够实现单元定位或者楼层定位，包括高精度的室内定位，那我们就很快能够把被救人员解救出来，同时保障救援人员和被救人员全部的安全。
第二个就是公共安全，公共区域，比如地铁，当人口密度达到一定数量后，我们不希望人口密度进一步提升，因为这样对人的生活和生命包括周边环境会存在不安全的隐患。这时候我们希望进行预警和控制，我们需要了解人所在的区域范围之内的周边状态到底是什么样子，管理部门需要了解实时状态，来采取相应的措施，保障工作生活环境的安全。
第三，关爱老年人和学龄儿童。据目前的统计数据，我国现在有大约1.4亿的空巢老人，空巢老人的生活状态他的孩子们和亲戚朋友都想关心，可是没有合适的手段。定位是一个很重要的手段，至少通过定位知道这个人在在哪儿，目前什么状态，通过通讯手段可以把状态诠释出来，这样就可以了解老年人的生活状态和身体状态。对于学龄儿童，目前很多中小学和幼儿园采用RFID刷卡方式来保障孩子们的安全，包括出入状态统计等。这些信息返回给相关部门和家长，其实孩子进入校园之后就不知道在哪儿了，出了校园以后也不知道在哪儿，原因是RFID只是刷卡，这种刷卡只能记录他到过哪儿或者他没到哪儿，而不能跟踪他的位置状态。孩子们是需要被保护的，监护人想了解孩子们的状态，这就需要精准的位置信息。
除了这些以外我们的商业服务里面也很需要定位导航。比如去一个大的超市购物，哪个地方有什么东西，到底怎么办，我们是不清楚的。目前城市密集区域的管理也是非常关键的，包括大型建筑，比如大剧院，鸟巢体育场的日常运行。比方说，我们的管理层需要有高精度位置信息来引导人流等，这些信息有利于提高管理水平。我们最近在机场做了一个示范项目。比如在机场的停车场，有人花了半个小时没找到车停在哪儿，也找不到停车位。进入庞大的机场后怎么样办手续，在哪儿办手续？一种办法是去咨询，第二种办法是我们可以有基于位置的导引系统。
另外，你需要购物，到底哪个地方有我们需要的东西，将来从商业运营的角度来讲可以推送到我们的手机终端上。我们国家现在有10亿多的手机用户，而计算机用户差不多也有2、3亿，这些用户群体很需要相关的一些位置信息的服务。导航定位技术应该说可以惠及到我们所有的大众。从国家的需求也好，从安全需求也好，从应急救援也好，从老年人关爱也好，一直到我们普通大众的服务也好，都需要位置服务，所以位置服务就显得非常的迫切，而且也是近3-5年发展的热点，会形成一个大的位置服务产业链。
记者：您主持了“大型建筑物复杂环境室内定位系统关键技术与示范”项目，这一项目展示了室内高精度定位导航技术在大型建筑物应急疏散、公共安全、及灾后救援等方面的作用，这一项目目前是否得到应用，效果如何？
邓中亮：这个项目是由国家科技部支持的，在去年验收完，关键技术在近三年内会取得很大突破。我是以国家大剧院作为研究对象，基于它已有的无线通讯网，就是WIFI网络，实现3-5米的高精度定位。依靠这个定位精度，对整个剧院的管理会起到很好的支撑能力。
第一，我们剧院覆盖了22万平方米，建筑结构非常复杂，有五层结构。人员进去想到达所要去的目标位置，有了导航服务就会变得非常方便。第二，它是代表国家的文化窗口，进出人员非常多，因而建筑的安全管理包括设施管理变得非常重要，对于管理人员、部门来讲，高精度室内定位非常关键。第三，它里面的设施非常多，包括几十个电梯、几千个门钥匙、其他配套基础设施等。作为一个智能大型场馆管理系统，这些设施信息需要一一采集分析，收集到的信息有助于提高大型场馆的管理水平和能力。第四，一个大型场馆一年的能耗是非常巨大的，费用甚至可以达到6、7千万人民币，怎样节能减排？通过这些位置信息和感知信息结合，在这方面可以取得很好的效果。
从应急救援来讲，大型场馆比较复杂。一旦有灾害发生，应急出口、人员疏散就变得非常重要，需要有一个科学的指挥系统。这种系统建设完成后可以快速疏导里面所有人员，最大限度地保障人的生命安全和财产安全。所以目前在国家大剧院这个项目中，我们一个是做了人员定位，另一个是做资产管理。大剧院有上亿资产，每天都需清点，这种清点工作是很繁琐的。这些资产到底在哪儿，按以往的模式，我们使用计算机管理登记，不能现场实时检查管理。现在有了这套系统，利用位置信息可以对物品随时进行监测监控，确定它目前的状态，正常还是有问题。总之，高精度定位可以很方便地实现上述管理。
说到大型场馆，比如说机场，每天人流量达到万人数量级，机场服务变得非常重要。我们最近在机场做一个应用示范项目，把机场中所有的位置信息构建一个位置服务网，提供给旅客方便的服务。一旦这个服务网建成，可以有效提升整个机场的服务能力、应急能力、运营能力、管理能力。
目前我们就以这两个场所作为试点，然后进行全国推广。
记者：您是第三届年会组合导航与导航新方法分会的分会主席，今年分会论文的征集情况如何？与前两届相比，本届论文有哪些变化？
邓中亮：第三届导航年会主要目标是宣传北斗应用，从我们这个分会来讲，一个是组合导航，一个是新技术、新方法、新理论，一起作为分会议题。分会收到论文将近100篇，来自30多个单位，最后收录论文62篇，分为四个方面：第一是组合导航，第二是脉冲星导航等新技术，第三个是室内外无缝定位导航技术，这块我国目前研究发展的速度比较快，取得了很多创新性成果，在关键技术方面取得很大突破，很快就将面向应用，第四是其他新技术导航，包括国外的微卫星、惯性加GPS的导航技术等。
这四个方面差不多涵盖了国内外研究热点领域和方向。其中组合导航非常有特色，比如说澳大利亚的Locata 公司应用的就是组合导航技术，包括微卫星、中间机、GPS、惯性导航，这样可以对空中交通系统进行定位导航服务。我国组合导航方面的研究成果也很多，有很多学者人员从事这方面研究，取得了一批成果，其中，相当一部分成果将在我们分会上进行口头报告或粘贴宣传。
总的来说，跟前两年相比，这个议题逐渐成为了热点，确实反映出当前国内外研究的动态和水平，能给所有参会人员提出新的更好的发展方向。
记者：再次感谢您接受我们的采访，预祝组合导航与导航新方法分会取得圆满成功。http://www.beidou.gov.cn/2012/05 ... 9f217062e2edaa.html
发布时间：2012-05-09
（北斗网讯 记者孙宝忱）第三届中国卫星导航学术年会召开前夕，北斗网记者邀请到组合导航与导航新方法分会主席、北京邮电大学邓中亮教授做客北斗会客厅，接受北斗网独家专访。
记者：邓教授您好，感谢您接受我们北斗网的采访。您是第三届中国卫星导航学术年会组合导航与导航新方法分会的分会主席，请您先给我们解释一下什么叫组合导航？为什么会有组合定位学科的兴起？
邓中亮：每种导航技术都有它的局限性。以卫星导航为例，从卫星信号一直到地面接收，在不被遮挡的情况下，卫星导航是定位比较准确方便的。但是，到了水下、室内、地下等等，这些地方的卫星信号比较弱，用卫星导航很难满足定位的需求，所以就兴起了各种各样的导航方法，比方说重力场导航、地磁导航、惯性导航，再加上基于现有的通讯网络WIFI网，还有FRID和移动通讯网络等等，形成各种各样的导航系统。
每种导航系统都有它的应用局限性，为了满足所有导航应用需求，就需要把它们组合起来以适应各种环境的需要，所以就形成了组合导航。与此同时，随着各种导航技术的发展，性能、定位精度越来越高，这些高精度的定位技术同样也存在各自的应用局限性，所以我们需要把这些技术有机的组合起来以满足现在的和未来的应用需求。
记者：刚才如您所说，组合导航就是把很多的导航方式结合起来，从组合导航与导航新方法领域来看，北斗卫星导航系统给该领域带来了哪些改变？
邓中亮：北斗的兴起不只是技术的创新，更重要的是国家战略的需求。美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧洲的伽利略和中国的北斗是四大全球卫星导航系统。北斗系统的建设使我们国家整个的导航格局发生了新的变化。GPS提供的是一种不收费的服务，不收费的服务就意味着没有服务质量的保障，对我们国家各行各业导航的应用来讲，会存在潜在的威胁。
包括我们的民航、空中交通还有地面交通等等都要依赖导航卫星的授时和定位服务，北斗的兴起使我们国家至少对中国及周边区域提供了很重要的PNT（定位导航授时）保障体系。比如说我们的通信系统，大家使用的所有的手机，移动通信的基站是要进行授时的。在北斗卫星导航系统之前依靠的是GPS。GPS的授时要是得不到保障，那我们的通信系统就会混乱，会危及到整个国家的安全。而北斗系统的建成会使这一情况得到改善。这是第一。
第二，它是我们国家的通讯保障，安全保障，是一个很重要的基础设施。与此同时，基于我们的导航系统将来可以提供更多的服务。刚才说授时是其中之一，授时是提供好的基准，同时卫星导航会提供位置服务基准，位置和时间合在一起构成时空体系。这个体系是我们整个社会运行、国民经济发展很重要的基础保障条件。
记者：当前国内外在组合导航领域内的科研技术有怎样的发展趋势？出现了哪些导航新方法？
邓中亮：组合导航最开始的时候大家会把惯性和GPS进行组合导航定位，在这之前大家探索的是天文导航，从天文导航过渡到卫星导航。在卫星导航发展过程当中，最开始进行组合的是惯性导航，最早是应用于军事。现在惯性导航已经得到普遍应用，比如说手机中就有加速度计，具有罗盘，有三维陀螺，这些一方面有我们的手机应用服务提供支撑，另一方面和卫星导航结合能形成组合导航。
导航的很多技术基于通信技术的发展。通信技术发展到现在为止，基于无线通信的定位导航技术也取得了比较长足的发展。最近的一些研究表明，我们利用WIFI网进行定位可以实现室内3米到5米的定位精度，基于移动网络目前的研究成果也可以达到室内3米到5米的水平方向精度，高度方向的精度可以达到正负1米，这样就满足了室内定位的需求。
很显然，卫星导航在室内定位方面有它的局限性，尽管各个国家都想突破室内定位导航技术，但是很多目前还处于早期研究状态。美国的高通公司在手机上能做到的室内定位导航精度是50米到300米，而卫星定位导航在室外已经可以做到分米级到厘米级，已经做的很精确，但是卫星导航在室内的应用目前还是存在很大的困难。因此，我们可以把无线定位和室外的卫星导航定位有机地集合起来，形成室内外的无缝覆盖，从而满足各种应用需求。所以，各种通讯技术还有其他的相关技术的发展推动了导航技术的发展，组合导航在这方面显得越来越重要。
记者：您刚才提到室内导航目前还有很大的技术难点，同时也是导航定位领域的研究热点，这一技术目前发展的难点是什么，未来的前景如何？
邓中亮：从定位原理来讲，卫星导航是靠三点定位几何解算。卫星的位置是确定的，只要知道卫星到目标点即接收机之间的距离，就可以计算出目标位置坐标信息。这是普通的定位原理。
在地面包括室内，特别是城市密集地方，最大的难点有以下两个：第一，信号不能直达，我们称之为非视距，以无线通讯和移动通讯为例，在城市地区有很多人做了很多研究，初步结果表明它的非视距误差通常会在500米左右，甚至到600米。要达到米级的定位精度毫无疑问这个误差必须得消掉。第二，在地面的信号传输还存在多径问题，室内的多径使信号产生反射，中间会产生很多干扰，在地面的信号传输又服从瑞利分布，所以它的衰减非常厉害。这些对我们的定位而言都是挑战，都是技术难点。通常多径对定位导致的误差会达到几十米甚至几百米，非视距误差有几百米，所以综合到一起，室内的定位包括地面的定位相对来讲是比较复杂的。
但它又非常重要，不可或缺。首先从人的生活习惯来看，人在室内待的时间应该占到百分之七八十，也就是说对人的服务室内占的比例是比较大的。与此同时，国家未来的战略新兴产业里面的物联网有相当一些基础信息可能与室内有关，应该说室内位置服务的潜在市场非常巨大。由于现有的技术存在一系列的难点需要突破，这时一旦技术成熟室内定位导航的市场会有非常巨大的变化。它将来在导航产业占的市场有可能比室外导航更大。
其次，从我们国家目前研究的进展来看，室内定位技术我们有很大的突破，目前，一方面是基于wifi网络做室内定位，包括我们一些特大城市做智慧城市，需要一些基于位置信息的基础信息服务，这一块有些是基于wifi网络在做示范应用。与此同时，我们也基于无线移动网络，包括我们三大运营系统中国移动，中国联通和中国电信，基于这些网络来实现室内定位。
我们目前的研究取得了很大的突破。北京邮电大学在今年3月30日做了一个技术鉴定，水平方向的精度突破到3米到5米，高度方向可以达到1米的定位精度，这样就可以把一个房间的位置信息定位出来。尽管现在的定位精度是水平3米、高度1米，与室外的厘米级有差距，但是已经比原来的50米到300米有了很大的进步，这个进步可以满足相当一部分的应用需求。
更重要的是，这个定位网络建设的出发点是跟我们国家的北斗系统有机地结合起来，成为北斗系统的地基辅助增强系统，这样就能够有效的提升北斗系统的应用能力和定位服务能力，应该说会牵引一大批的产业、产业链的发展。同时能满足我们国家，特别是基于移动网络手机10亿用户这个海量群体的定位需求，市场前景非常可观。与此同时也进一步的提升了我们国家北斗系统跟国际上GPS，伽利略和格洛纳斯相互之间的竞争力，取得了竞争优势。中国的市场是全球最大的一个消费市场，所以，中国的北斗在未来三到五年内在应用市场方面会取得很大突破。
记者：组合定位是将多种方法相结合进行定位服务，就用户的使用体验来说，各种导航定位手段之间的界限一定会越来越模糊，您认为组合定位使卫星导航的功能削弱了还是增强了？
邓中亮：这要分两方面来说，从技术本身来讲是一个增强的发展模式。比如在手机上目前我们可以实现三种定位：一是卫星定位，在室外我们的卫星覆盖质量很好，特别是一些边远地区，包括一些空旷地区；二是移动网络定位，移动网络无法覆盖整个国土面积，主要是面向人群相对比较集中的地区提供信号覆盖；第三，手机本身还有一个惯性器件，作为我们目前智能手机的基本配置，惯性器件具有定位导航的功能，但它在相对小范围之内的定位导航精度还是可以的，比方说20米，30米，这种范围之内它的定位精度有相对稳定性，一旦超出这个范围之后，它的定位精度就很差，满足不了需要。
所以，我们发现室外卫星信号覆盖的地方有可能是地面移动网络覆盖不到的地方，而地面移动网络把室内进行全域覆盖，这些区域往往是我们卫星信号覆盖不到的地方，而惯性可能在一些特殊区域，比方说信号比较复杂的地方，可以发挥局部优势，在几十米精度要求的定位导航应用中可以发挥它的作用。把这三种方法结合起来进行定位导航就可以做到在任何时间、任何地点都可以找到你的位置，满足你的需求。
组合导航在服务能力上得到很大提升，在服务质量上同样可以得到很大提升。它们相互之间的融合可以把原有的定位精度进一步提升，让我们的定位能力又得到改善。
记者：卫星导航在室外导航是它的优势，组合导航又解决了室内卫星信号进入不了的问题，导航组合的这种无缝连接使我们的生活基本上做到导航无处不在，组合定位与导航新方法未来会给人们的生活带来哪些改变？
邓中亮：这里有几大方面是大家比较关心的，希望能够通过定位导航来解决。第一个就是应急救援，比方说2008年世博会结束后上海的一个区有一个高楼着火，烧死了56人，从救援方面需要知道被救人员的具体位置，越精确救援的效率越高。与此同时救援人员进入火场后的状态在救援指挥平台上都了解的一清二楚，这样就能实现透明化的指挥，能够有效的把被困人员解救出来。如果不知道被困人员所在的位置以及救援人员所在的位置那就有两个问题不好解决，第一找不到人在哪儿，第二不知道救援人员是否安全，所以，从救援的需求来讲，我们需要知道所有的人、所有的位置、所有的状态。一旦我们能够实现单元定位或者楼层定位，包括高精度的室内定位，那我们就很快能够把被救人员解救出来，同时保障救援人员和被救人员全部的安全。
第二个就是公共安全，公共区域，比如地铁，当人口密度达到一定数量后，我们不希望人口密度进一步提升，因为这样对人的生活和生命包括周边环境会存在不安全的隐患。这时候我们希望进行预警和控制，我们需要了解人所在的区域范围之内的周边状态到底是什么样子，管理部门需要了解实时状态，来采取相应的措施，保障工作生活环境的安全。
第三，关爱老年人和学龄儿童。据目前的统计数据，我国现在有大约1.4亿的空巢老人，空巢老人的生活状态他的孩子们和亲戚朋友都想关心，可是没有合适的手段。定位是一个很重要的手段，至少通过定位知道这个人在在哪儿，目前什么状态，通过通讯手段可以把状态诠释出来，这样就可以了解老年人的生活状态和身体状态。对于学龄儿童，目前很多中小学和幼儿园采用RFID刷卡方式来保障孩子们的安全，包括出入状态统计等。这些信息返回给相关部门和家长，其实孩子进入校园之后就不知道在哪儿了，出了校园以后也不知道在哪儿，原因是RFID只是刷卡，这种刷卡只能记录他到过哪儿或者他没到哪儿，而不能跟踪他的位置状态。孩子们是需要被保护的，监护人想了解孩子们的状态，这就需要精准的位置信息。
除了这些以外我们的商业服务里面也很需要定位导航。比如去一个大的超市购物，哪个地方有什么东西，到底怎么办，我们是不清楚的。目前城市密集区域的管理也是非常关键的，包括大型建筑，比如大剧院，鸟巢体育场的日常运行。比方说，我们的管理层需要有高精度位置信息来引导人流等，这些信息有利于提高管理水平。我们最近在机场做了一个示范项目。比如在机场的停车场，有人花了半个小时没找到车停在哪儿，也找不到停车位。进入庞大的机场后怎么样办手续，在哪儿办手续？一种办法是去咨询，第二种办法是我们可以有基于位置的导引系统。
另外，你需要购物，到底哪个地方有我们需要的东西，将来从商业运营的角度来讲可以推送到我们的手机终端上。我们国家现在有10亿多的手机用户，而计算机用户差不多也有2、3亿，这些用户群体很需要相关的一些位置信息的服务。导航定位技术应该说可以惠及到我们所有的大众。从国家的需求也好，从安全需求也好，从应急救援也好，从老年人关爱也好，一直到我们普通大众的服务也好，都需要位置服务，所以位置服务就显得非常的迫切，而且也是近3-5年发展的热点，会形成一个大的位置服务产业链。
记者：您主持了“大型建筑物复杂环境室内定位系统关键技术与示范”项目，这一项目展示了室内高精度定位导航技术在大型建筑物应急疏散、公共安全、及灾后救援等方面的作用，这一项目目前是否得到应用，效果如何？
邓中亮：这个项目是由国家科技部支持的，在去年验收完，关键技术在近三年内会取得很大突破。我是以国家大剧院作为研究对象，基于它已有的无线通讯网，就是WIFI网络，实现3-5米的高精度定位。依靠这个定位精度，对整个剧院的管理会起到很好的支撑能力。
第一，我们剧院覆盖了22万平方米，建筑结构非常复杂，有五层结构。人员进去想到达所要去的目标位置，有了导航服务就会变得非常方便。第二，它是代表国家的文化窗口，进出人员非常多，因而建筑的安全管理包括设施管理变得非常重要，对于管理人员、部门来讲，高精度室内定位非常关键。第三，它里面的设施非常多，包括几十个电梯、几千个门钥匙、其他配套基础设施等。作为一个智能大型场馆管理系统，这些设施信息需要一一采集分析，收集到的信息有助于提高大型场馆的管理水平和能力。第四，一个大型场馆一年的能耗是非常巨大的，费用甚至可以达到6、7千万人民币，怎样节能减排？通过这些位置信息和感知信息结合，在这方面可以取得很好的效果。
从应急救援来讲，大型场馆比较复杂。一旦有灾害发生，应急出口、人员疏散就变得非常重要，需要有一个科学的指挥系统。这种系统建设完成后可以快速疏导里面所有人员，最大限度地保障人的生命安全和财产安全。所以目前在国家大剧院这个项目中，我们一个是做了人员定位，另一个是做资产管理。大剧院有上亿资产，每天都需清点，这种清点工作是很繁琐的。这些资产到底在哪儿，按以往的模式，我们使用计算机管理登记，不能现场实时检查管理。现在有了这套系统，利用位置信息可以对物品随时进行监测监控，确定它目前的状态，正常还是有问题。总之，高精度定位可以很方便地实现上述管理。
说到大型场馆，比如说机场，每天人流量达到万人数量级，机场服务变得非常重要。我们最近在机场做一个应用示范项目，把机场中所有的位置信息构建一个位置服务网，提供给旅客方便的服务。一旦这个服务网建成，可以有效提升整个机场的服务能力、应急能力、运营能力、管理能力。
目前我们就以这两个场所作为试点，然后进行全国推广。
记者：您是第三届年会组合导航与导航新方法分会的分会主席，今年分会论文的征集情况如何？与前两届相比，本届论文有哪些变化？
邓中亮：第三届导航年会主要目标是宣传北斗应用，从我们这个分会来讲，一个是组合导航，一个是新技术、新方法、新理论，一起作为分会议题。分会收到论文将近100篇，来自30多个单位，最后收录论文62篇，分为四个方面：第一是组合导航，第二是脉冲星导航等新技术，第三个是室内外无缝定位导航技术，这块我国目前研究发展的速度比较快，取得了很多创新性成果，在关键技术方面取得很大突破，很快就将面向应用，第四是其他新技术导航，包括国外的微卫星、惯性加GPS的导航技术等。
这四个方面差不多涵盖了国内外研究热点领域和方向。其中组合导航非常有特色，比如说澳大利亚的Locata 公司应用的就是组合导航技术，包括微卫星、中间机、GPS、惯性导航，这样可以对空中交通系统进行定位导航服务。我国组合导航方面的研究成果也很多，有很多学者人员从事这方面研究，取得了一批成果，其中，相当一部分成果将在我们分会上进行口头报告或粘贴宣传。
总的来说，跟前两年相比，这个议题逐渐成为了热点，确实反映出当前国内外研究的动态和水平，能给所有参会人员提出新的更好的发展方向。
记者：再次感谢您接受我们的采访，预祝组合导航与导航新方法分会取得圆满成功。
再次感谢您接受我们的采访，预祝组合导航与导航新方法分会取得圆满成功。
手机用惯导组合导航，手机中的战斗机