巧借5G设施，将北斗导航延伸至地下******
在雄安新区容东片区的地下停车场，看不到纷繁复杂的线路，大量装备都被“隐藏”在专门的机房里。机房的墙壁上放置着3个小盒子，既有合路器，又有北斗卫星导航室内分布单元，还有运营商的5G基站。在这里，一条线路连接楼顶上方，以获取北斗等卫星的定位信号；一条室分线路连接多个“小蘑菇头”，以实现地下停车场信号无缝覆盖。
在复杂如“迷宫”的地下停车场，找不到自己的车或者开着车找不到出口，是人们经常遇到的尴尬又让人头疼的事情。
如今，在“地上一座城、地下一座城、‘云’上一座城”的河北雄安新区（以下简称雄安新区），精准室内导航技术正在改变这一现状。雄安新区利用“5G+北斗”技术，低成本快速实现了区域地下空间准确定位与导航。即便是身处地下停车场，“智慧”定位导航系统也能够随时告知用户的具体位置，以及下一步该往哪走，让地下通行更加便捷、高效。
瞄准地下精准定位导航难题
人们的切身体会是，在室内尤其是地下开阔空间，定位导航服务远不如地上来得精准且持续。在接受科技日报记者采访时，北京邮电大学信息与通信工程学院副教授路兆铭直言：“当前的室内定位技术解决了定位服务‘有与无’的问题，但尚未解决‘服务质量有保障’的问题。”
当前，雄安新区“地下一座城”已经初具规模。除去高标准建设的、埋藏在地下的城市“大动脉”——城市综合管廊外，城市中地下停车场的面积也非常大。
例如，在雄安新区首个集中建成区——容东片区，众多小区、楼宇的地下停车场全部联通。在大规模的地下空间中，会有大量的人、车、物流动，初入其中很容易迷路，如何实现精准定位导航成为雄安新区“地下一座城”建设过程中面临的问题。
2022年，国家重点研发计划设立“交通基础设施”专项，在5G通信与信号定位领域有长期积累的北京邮电大学信息与通信工程学院，成为“雄安新区交通设施数字化建设示范应用”项目的牵头单位，展开“5G+北斗地下空间组合式定位导航”的课题研究。
作为上述课题负责人，路兆铭告诉记者，为了解决无法实现地下精准定位的难题，“5G+北斗地下空间组合式定位导航”课题组在立项时便设定了三个层级的目标：高精度车辆定位与导航、亚米级人员定位与导航、地上地下一体化无缝定位。
“项目结项时，我们要在雄安新区超大规模地下停车场内实现这三个目标的示范应用，这对我们来说是一个不小的挑战。”路兆铭表示。
北斗卫星信号赋能地下精准导航
“手机在室内有信号，不是靠室外的铁塔基站来实现，而是靠室内分布系统。”路兆铭告诉记者，这个系统并不神秘，就是人们经常在楼道或者家门口看见的那种“小蘑菇头”（信号增强器）。
在雄安新区容东片区的地下停车场，记者举目四望，看不到纷繁复杂的线路，大量装备都被“隐藏”在专门的机房里。机房的墙壁上放置着3个小盒子，既有合路器，又有北斗卫星导航室内分布单元，还有运营商的5G基站。在这里，一条线路连接楼顶上方，以获取北斗等卫星的定位信号；一条室分线路连接多个“小蘑菇头”，以实现地下停车场信号无缝覆盖。
现代楼宇建筑多由钢筋混凝土建成，室外信号被墙体“屏蔽”，需要室内分布系统进行信号的全覆盖。特别是2018年，工业和信息化部要求5G室内信号实现共建共享，运营商将各路信号“混”入统一由中国铁塔股份有限公司提供的关键设备——合路器中。这样，运营商的标准5G室内信号便被合路器分散给各个“小蘑菇头”，以实现信号扩增。
路兆铭科研团队成员“就地取材”，利用现有的4G/5G的室内分布系统，在5G基础设施上混搭北斗卫星导航信号，无需重建基础设施，只用一个简单的“加法”，就让北斗信号“混”入5G信号，构建出了一个精准的地下定位导航系统。
看似简单的操作，背后依靠的是融合定位算法的创新。“我们团队创新性地提出由信号SLAM（即时定位与建图）架构的‘5G+北斗组合式定位算法’，实现时空信息融合，使室内分布系统支持地下1米精度的定位与导航。”路兆铭表示。
从理论上来说，要给物体做空间定位，至少需要3个角度的观测值，而且观测值越多、定位越精准。“好比说，如果一辆车旁边站着10个人，每个人眼中车的位置都是1个观测值，那么当把10个观测值全部融合起来，车辆定位就会更精确。”路兆铭表示，“5G+北斗组合式定位算法”正是将北斗卫星导航信号、5G信号、加速度计等多源位置观测信息融合在一起，精确解算出车辆的当前位置。
除了创新定位算法，路兆铭科研团队还在算法的实际场景应用与优化方面做了大量工作。当技术成型后，2021年初，路兆铭科研团队先在北京邮电大学校园搭建环境进行了算法和技术验证，当年6月到雄安新区容东片区杏秋苑地下停车场搭建了试点，开展了为期一年的驻场技术研发和创新。在这期间，路兆铭科研团队解决了三四十种问题，例如异形路段、从地上到地下的定位与导航衔接等，使地下定位导航系统越来越适用于具体场景。
把导航服务送到更多地下停车场
随着大规模推广示范，目前地下定位导航系统已覆盖容东片区超过20万平方米的地下停车场。
利用“5G+北斗”定位导航技术，在雄安新区可实现停车场人员和车辆准确位置导航。路兆铭告诉记者，这套技术还可以被集成到百度地图、高德地图、雄安行等应用程序中，用户通过手机就能够实现精准定位导航。
路兆铭科研团队在容东片区地下停车场的测试结果显示，他们研发的地下定位导航系统，其室内导航定位精度在2米左右，可以实现找车位等功能。经测算，与此前技术方案相比，这套拥有完全自主知识产权的技术方案可以将整个建设成本节省50%以上。
“现如今，不光是容东片区，容西片区、启东区的地下空间也将推广使用这套地下定位导航系统。”路兆铭表示，作为在雄安新区示范应用的创新技术，这套地下定位导航方案未来还有望被推广至医院、商业综合体、地下矿区、航站楼等地上地下一体化的复杂场景中。
“雄安新区为技术创新提供了现实需求，更为创新技术应用提供了极好的验证平台。”路兆铭表示，借助雄安新区先进的设计理念和丰富齐全的场景需求，潜藏在论文里的新技术与方法得到了转化应用。
“未来，地下精准定位导航技术还将在河南、福建、广东等地不断推进建设。”路兆铭希望，能把精准定位与导航服务送到更多地下停车场中。（科技日报记者 何 亮）
东西问｜于成龙：殷墟战车何以实证早期东西方文明互鉴？******
中新社北京1月4日电 题：殷墟战车何以实证早期东西方文明互鉴？
作者 于成龙 中国殷商文化学会理事、中国国家博物馆研究院原副院长
殷墟，埋藏着商王朝最后一处都邑，《竹书纪年》称“自盘庚徙殷，至纣之灭，二百七十三年，更不徙都”。曾经，繁华如梦。
殷墟可提供文明互鉴的出土文物很多，车是其中重要一种。车是人类技术史上的重大发明，也是人类在长期生产、生活实践中不断积累经验、改进完善的重要工具。殷墟出土的实物战车是中国古代最早以马作为使役的两轮战车实物，受到海内外考古界的高度关注。但鲜为人知的是，殷墟战车也是早期东西方文明互鉴的实证之一。
文字记载的先秦战车作何用？
战国时期楚国诗人屈原在《九歌》名篇《国殇》中以极强的艺术感染力，情感真挚地描绘出一幅楚国将士英勇抗敌的壮烈图景。其中“车错毂兮短兵接”“凌余阵兮躐余行，左骖殪兮右刃伤”“霾两轮兮絷四马”，即是沙场战车驰骋交错、战马嘶鸣、短兵相接场面的如实写照。
依屈原诗句所载，以马作为使役的两轮战车，至迟从商代晚期至西汉早期，一直被用作重要军事装备，使用时间长达一千余年。在群雄争霸的春秋战国，拥有战车的数量更是衡量诸侯列国军力的标准。《孟子·梁惠王上》记载：“万乘之国，弑其君者，必千乘之家；千乘之国，弑其君者，必百乘之家。”其中“万乘”“千乘”“百乘”之“乘”，辞意驷马一车，足见战车在当时军事装备中的重要地位。
另一方面，这种以马作为使役的两轮战车也是出行、田猎及其他活动的重要交通工具。20世纪初，河南安阳小屯曾出土一块刻辞卜骨，是残断的牛右肩胛骨下部，清宣统三年(1911年)被考古学家罗振玉所收。该卜骨正、反面刻满长篇卜辞，现存近180字，字口涂朱，内容是商王武丁分别于癸酉、癸未、癸巳与癸亥四日，占问该旬之内是否将有灾祸发生。其中，癸巳日卜辞验辞记述，占卜次日甲午，商王田猎，在追逐兕时，小臣甾的车马与王车发生碰撞，子央从车上跌落。由此可知，商朝战车亦用于田猎。
此外，作为古代中国礼乐制度的重要载体，天子、诸侯、卿、大夫、士，不同等级的贵族拥有车的数量及装饰各不相同，相关考古发掘也确证不同等级车马制度的隆杀之别。
殷墟揭开晚商战车之谜
如上所述，凡此《诗·秦风·车邻》“有车邻邻”，《小雅·车攻》“萧萧马鸣”等中国古代典籍及甲骨文中对于战车的记载不胜枚举。通过科学的田野考古发掘，人们终得以洞察中国古代战车的真实样貌。
1928年10月至1937年6月，当时的中央研究院历史语言研究所考古组在河南安阳西北小屯及洹河南北两岸主持进行了15次考古发掘，揭露众多遗址、墓葬，出土大量遗物。
新中国成立后，此地考古发掘工作得到全面开展，并取得举世瞩目的丰硕成果。已经出土的16万片刻辞甲骨及90余年的历次考古发掘显示：此地主体遗存始于商王武丁时期，至商王帝辛，埋藏着商王朝最后一处都邑，即商王盘庚所迁之“殷”，典籍所载之“殷虚”，亦即商代甲骨文所称“大邑商”之中心所在。
历经90余年殷墟考古发掘，已出土百辆双马系驾的两轮马车，也是迄今所知中国古代最早的马车。2005至2006年，安阳钢铁厂西南发现车马坑10座，其中5辆马车为横列摆放，壮观异常。凡此种种，皆为后世首次揭示商代晚期马车的真实结构。
安阳钢铁厂出土商代晚期车马坑。图片来源：殷墟博物院经过考古工作者的细致梳理发现，商代晚期马车系由一舆、两轮、独辕、单衡与双轭五大构件组成，需青铜铸造、漆木器加工及皮革加工等众多手工业部门协同制作，集中体现了当时手工业发展的整体水平。
殷墟孝民屯商代晚期马车结构图。图片来源：殷墟博物院
商代晚期马车复原图。图片来源：殷墟博物院殷墟发现的商代晚期马车，伴随有戈、箭镞之类武器及多种马具。《史记·周本纪》记载，商代末年，周武王“率戎车三百乘，虎贲三千人，甲士四万五千人，以东伐纣”。由此可知殷墟出土的这些马车即当时的“战车”。
商“王宾中丁”刻辞卜骨，现藏于中国国家博物馆。其中癸巳日卜辞验辞记述占卜次日甲午，商王田猎，在追逐兕时，小臣甾的车马与王车发生碰撞，子央从车上跌落。由此可知，当时战车亦用于田猎。图片来源：《中华文明——<古代中国陈列>文物精萃·夏商西周时期》同属于商代晚期的陕西西安老牛坡遗址与山东滕州前掌大遗址也发现了车马坑，马车构造与殷墟所见相同。换言之，目前所见考古证据表明：商王武丁时期，即公元前13世纪是中国境内出现畜养家马与战车的最早时间。
谛审上述商代晚期遗址出土的两轮马车，结构力学合理，制作工艺精良，且使用大量青铜构件，绝非初创草成之作，而是经过了漫长的发明、改进及完善过程。然而，省察经考古发掘的河南偃师商城、郑州商城及小双桥等商代早期遗址，均未发现马骨及两轮车辆遗存。
如此，商代晚期突然出现的双马系驾两轮战车，从何而来？
中西亚出土战车早于殷墟
放眼欧亚草原考古，距今约5500年的现哈萨克斯坦“柏台遗址”出土了大量马骨、马牙、利用马骨制作的鱼叉及马粪堆积，陶片上甚至还检测出马奶脂肪酸的残留，这是目前所知人类驯化马匹的最早记录，说明当时的人们已经开始驯化马匹。
欧亚草原南乌拉尔地区的“辛塔什塔遗址”，年代为公元前2000年左右。该遗址墓葬中出土了目前可以确认的年代最早的双马系驾两轮战车。位于外高加索亚南部亚美尼亚塞凡湖边的“鲁查申遗址”，年代约为公元前1500年，遗址墓葬中出土数辆双马系驾两轮战车，与商代晚期战车极为相似。同时，据两河流域北部公元前18世纪的文书记载，当时由1400人组成的军队，装备了40辆战车；公元前17世纪的文书也记述，8支军队装备80辆战车。此外，叙利亚出土的印章图案显示，一士兵乘双马系驾两轮战车，开弓射杀敌方，以及两人乘两轮战车，驱车践踏敌方的生动场景。这些考古证据则表明，早于商代晚期，双马系驾两轮战车已在中亚、西亚地区风行日久。
亚美尼亚塞凡湖边的鲁查申遗址11号墓出土两轮马车。图片来源：王巍《商代马车渊源蠡测》出于中西亚，终胜于中西亚
如将这些中亚、西亚地区的双马系驾两轮战车与中国目前所发现商代晚期的双马系驾两轮战车进行详细比较，就会发现，两者构造相同，均为一舆、两轮、独辕、单衡与双轭，各主要部件制作及衔接工艺相同，且皆使用青铜车马器具，可见两者存在明显的内在联系。因此，在中亚、西亚盛行已久的双马系驾两轮战车以及家马，应是商代晚期突然出现的家马与双马系驾两轮战车之源，这一判断符合对目前有关考古发现的解读。
然而，需要说明的是，商代晚期使用的双马系驾两轮战车，并非是简单的引进、模仿，而是在中亚、西亚地区流行的双马系驾两轮战车的基本框架上，结合自身需要，对车体、车舆面积、轮径及轨距等主要部件进行了大幅改造，塑造自身车马器具式样、尺寸，并在商代晚期高度发达的青铜铸造业及众多手工业的加持下，制作出工艺更加精湛的战车，从而令其作为军事装备及交通工具的效能发挥到极致。从殷墟遗存看，中国制造的战车在各个方面均已远超中西亚地区。进入西周后，战车结构大体因袭商制，并再次加以改进，成为春秋战国时期战车之原型。
在中国古代早期王朝时代的形成及初步发展进程中，商王朝承上启下，影响深远。引进、消化、吸收、创新，这些理念在商代晚期双马系驾两轮战车的制作中被体现得淋漓尽致，也再次从一个侧面印证了中华文明的起源和早期发展是一个多元一体的过程。
通过殷墟战车可以一窥那个时代，正是源于相互促进、取长补短、兼收并蓄的胸怀，商晚期在政治、经济及文化领域才得以成就辉煌，代表当时生产力发展最高水平的青铜铸造方能达到“炉火纯青”，从而创造了彪炳后世的青铜文明。(完)
专家简介：
于成龙，文博专业研究馆员、教授，著名青铜器专家，中国殷商文化学会理事；原中国国家博物馆研究院副院长。2018年9月，受中国文化和旅游部、国家文物局指派，作为青铜器专家赴英国对圆明园流失文物、西周晚期青铜器“虎鎣”进行真伪及其他情况鉴定。发表《文物里的古代中国•夏商西周时期》《中华文明——文物精萃•夏商西周时期》《中国国家博物馆古代艺术系列丛书•中国古代青铜器艺术》及《中国国家博物馆历史文化系列丛书•证古泽今——甲骨文文化展》等论著数十部(篇)。
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