依靠光线实现厘米级定位。武汉大学博士后团队
湖北日报全媒体记者王成龙通讯员朱仁轩
“在室内,只需依靠普通头顶照明即可实现厘米级的定位精度。”
11月17日,在武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉大学博士后研究员杨向胜热情地向湖北日报记者介绍其团队研发的“室内外高精度实时定位系统”项目。
该项目荣获第三届全国博士后创新创业大赛金奖。
卫星定位技术在室外可以实现精准导航,但在室内,由于建筑物等障碍物,卫星定位技术存在“可视清晰”、“不准确”等问题。为了解决这个技术难题,杨先生和他的合作伙伴转向了普通的室内照明。
“通俗地说,这相当于“在室内建立‘光学坐标系’。”杨先生解释道,卫星在天空中的位置是已知的,通过接收卫星信号并进行一系列计算,可以确定人在地面上的实时位置。室内使用灯位的原理类似,只是用室内已知位置的灯代替卫星。正如每个人因生产批次、损耗等因素而拥有唯一的指纹一样,每盏灯发出的光也有独特的特性他们开发了一种只有手机一半大小的接收装置,可以精确接收和识别这些独特的“光学指纹”。
基于这一发现,杨先生团队发明了“免部署”光学定位技术。工作人员只需穿过一座带有接收设备的大型建筑即可”“全覆盖”,系统自动记录整个空间的“光学指纹图”。然后,当有人进入大楼时,系统将实时接收到的信号与“光学指纹图”进行比对,及时确定主体的准确位置。围绕这项技术,项目团队获得了十多项专利授权。今年5月,启动了“免部署”光学定位技术试验,取得成功。
“我们之所以能够克服技术瓶颈,是因为我们站在巨人的肩膀上。”杨先生表示,湖北省是实验室上层平台武汉大学测绘遥感与信息工程国家重点工程所在地,为团队提供了强有力的理论和技术支撑。同时,由于武汉光电产业的发展,团队“得到”了产业链的大力支持,能够高效地选择合适的企业。适用于光学定位技术的组件由数百个组件组成。
“我入选了湖北省博士后创新人才发展项目,并获得了该项目的资助。我也感受到,近年来,湖北省对博士后岗位的资助力度越来越大。”杨先生表示,得益于湖北省人才聚集、爱才、尊重、用才的良好氛围,他在科研工作中能够畅快淋漓、轻装上阵。
在国际帕克托光谷学生创业中,杨先生和他的合伙人还获得了免费的办公和实验室空间。在这里,杨先生与合作伙伴完成了人形机器人“天问”室内导航功能的联调和测试。目前,“天问”机器人已经依靠室内灯光定位实现了以下功能: 精准完成套件内的产品配送任务陈、食堂等场景。
目前,“室内外高精度实时定位系统”技术已走出实验室,正在应用于苏州智能产业园的工业机器人装备上。 “未来,这项技术不仅可以用在人形机器人上,还可以作为监控老人安全的智能终端,可以带动千千万万个行业,市场前景可期。”杨先生表示,目前他们正在尝试通过整合惯性导航系统、无线网络、地磁等技术,进一步完善室内灯光定位系统,力争即使在部分光线被遮挡的情况下也能实现定位精准。