Các nhà nghiên cứu phát triển hệ thống định vị chi phí thấp và có độ chính xác cao cho mạng lưới đường hầm dài 380km chạy bên dưới khu vực mới Xiong’an.
Nhóm nghiên cứu tại Đại học Bưu chính Viễn thông Bắc Kinh (BUPT), do phó giáo sư Lu Zhaoming đứng đầu, đã kết hợp công nghệ BeiDou của Trung Quốc và mạng 5G để tạo ra hệ thống định vị cho các khu vực đô thị. sẽ trở thành thành phố ngầm lớn nhất thế giới.
Khu vực mới Xiong’an nằm phía trên một mạng lưới đường hầm dưới lòng đất. (Ảnh: Tân Hoa Xã).
Xiong’an là thành phố thông minh quốc gia thuộc tỉnh Hà Bắc, cách Bắc Kinh khoảng 120 km. Dự án được bắt đầu vào năm 2017 để làm nơi ở cho các cơ sở kinh doanh, cơ quan chính phủ và cơ sở nghiên cứu và phát triển được di dời khỏi Bắc Kinh. Ngay từ giai đoạn thiết kế, một mê cung dưới lòng đất đã được lên kế hoạch xây dựng bên dưới thành phố. Các đường ống kỹ thuật như điện, đường truyền mạng, gas, nước đều được đặt dưới lòng đất. Hành lang đường cao tốc cao 4 m, rộng 16 m được xây dựng để phục vụ vận chuyển hàng hóa. Ngoài ra, còn có một lượng lớn bãi đậu xe ngầm dành cho các khu dân cư và trung tâm mua sắm.
Chúng kết hợp với nhau tạo thành một mê cung dưới lòng đất gồm 3 tầng chính và sâu 22,5 m. Tổng cộng, hơn 380 km đường hầm và 22 km bãi đỗ xe ngầm đang được xây dựng. Phía trên khu phức hợp này là mạng lưới đường ngầm kết nối tất cả các cộng đồng dân cư trên mặt đất và bãi đỗ xe. Khi hoàn thành, dự án sẽ lập kỷ lục thành phố ngầm lớn nhất thế giới từ Montréal. Siêu đô thị của Canada chỉ có 32km đường hầm trên diện tích 12km2 . Trong khi đó, thành phố ngầm ở Helsinki, Phần Lan có khoảng 1km2 không gian ngầm tương ứng với 100m2 diện tích bề mặt. Tỷ lệ ở Hưng An là 1/80.
Quy mô của mê cung trên đặt ra những thách thức đặc biệt về định hướng, vì con người có thể dễ dàng lạc đường trong không gian rộng lớn. Để giải quyết vấn đề, trường kỹ thuật thông tin và truyền thông của BUPT, với kinh nghiệm về 5G và định vị tín hiệu, đã đi đầu trong nghiên cứu kể từ năm 2020. “Chúng tôi có thể gọi điện thoại và xem một trang web ngay trên mạng.” không gian ngầm do điện thoại di động nhận tín hiệu từ bộ khuếch đại tín hiệu”, ông Lữ nói.
Những bộ khuếch đại như vậy nhận tín hiệu 5G từ mặt đất và truyền chúng qua không gian gần đó. Nhóm nghiên cứu tại BUPT đã sử dụng thiết bị này làm điểm khởi đầu. Nếu có thể truyền tín hiệu định vị Bắc Đẩu bằng hệ thống rơle hiện có thì sẽ tạo ra được hệ thống định vị ngầm chính xác với chi phí thấp. Đầu tiên, các nhà nghiên cứu phát triển thiết bị nội bộ chuyên dụng để tăng cường các tín hiệu yếu truyền từ vệ tinh xuống mặt đất. Theo Chu Xinghe, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại BUPT, thiết bị cũng có thể lọc các tín hiệu không liên quan đồng thời ngăn chặn các tác động độc hại.
Nhưng độ chính xác trong phạm vi 10 m so với mặt đất của hệ thống Bắc Đẩu dường như không đủ để đáp ứng yêu cầu ngầm, bởi các bãi đỗ xe đặc biệt cần độ chính xác cao trong việc định vị. Do đó, nhóm nghiên cứu đã phát triển thuật toán định vị tích hợp tín hiệu vệ tinh BeiDou, tín hiệu 5G và phản hồi từ thiết bị. Thuật toán mới giúp tính toán vị trí xe với độ chính xác chưa từng có trong phạm vi 2 – 3m. Việc kết hợp tín hiệu vệ tinh và 5G cũng đặt ra nhiều thách thức, có khả năng gây nhiễu. Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã điều chỉnh khả năng lọc và thông số công suất để truyền tải thành công tín hiệu Bắc Đẩu dưới lòng đất mà không ảnh hưởng đến các kênh liên lạc sẵn có.
Sau khi thử nghiệm công nghệ tại sân trường BUPT, thử nghiệm thực địa tại Hưng An giúp tinh chỉnh hệ thống định vị trên những tuyến đường phức tạp. Một chiếc xe bắt đầu nhận được hướng dẫn định vị ngay từ khi vào bãi đỗ, dẫn đến chỗ đỗ chính xác. Hệ thống đã được triển khai trên diện tích hơn 700.000m2 dưới lòng đất ở Hưng An.
So với các công nghệ định vị trong nhà khác dựa trên Wi-fi hoặc Bluetooth, dự án có chi phí chỉ bằng một nửa và có tiềm năng mở rộng sang các bệnh viện, khu phức hợp thương mại, hầm mỏ và nhà ga sân bay. bay và nhiều môi trường phức tạp khác. Lu hy vọng công nghệ này có thể được triển khai ở các khu vực khác như Hà Nam, Phúc Kiến và Quảng Đông.
- Liệu các thành phố ở Vòng Bắc Cực có sụp đổ và phải đối mặt với loại virus thời tiền sử có thể sắp thức tỉnh?
- Đào móng tại công trường, công nhân phát hiện hơn 2.000kg vật thể “dây” xanh.
- Vượt Mỹ, Trung Quốc chế tạo thành công loại vũ khí có công nghệ cao giống thứ bước ra từ “phim viễn tưởng”.
