ระบบกำหนดตำแหน่งสำหรับเมืองใต้ดินที่ใหญ่ที่สุดในโลก

นักวิจัย ชาวจีน พัฒนาระบบกำหนดตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูงและมีต้นทุนต่ำสำหรับเครือข่ายอุโมงค์ยาว 380 กม. ที่วิ่งใต้พื้นที่ใหม่ Xiong'an

เขตใหม่ Xiong'an ตั้งอยู่เหนือเครือข่ายอุโมงค์ใต้ดิน ภาพ: ซินหัว — เขตใหม่ Xiong'an ตั้งอยู่เหนือเครือข่ายอุโมงค์ใต้ดิน ภาพ: *ซินหัว*

ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยไปรษณีย์และโทรคมนาคมปักกิ่ง (BUPT) ซึ่งนำโดยรองศาสตราจารย์ Lu Zhaoming ได้ผสมผสานเทคโนโลยี BeiDou ของจีนเข้ากับเครือข่าย 5G เพื่อสร้างระบบกำหนดตำแหน่งสำหรับเมืองใต้ดินที่ใหญ่ที่สุดในโลก

Xiong'an เป็นเมืองอัจฉริยะระดับชาติในมณฑลเหอเป่ย ห่างจากปักกิ่งประมาณ 120 กิโลเมตร โครงการนี้เริ่มดำเนินการในปี 2560 เพื่อรองรับธุรกิจ หน่วยงานภาครัฐ และสถานที่วิจัยและพัฒนาที่ย้ายมาจากปักกิ่ง จากขั้นตอนการออกแบบ มีการวางแผนที่จะสร้างเขาวงกตใต้ดินใต้เมือง ท่อเทคนิคต่างๆ เช่น ไฟฟ้า สายโครงข่าย แก๊ส และน้ำ จะอยู่ใต้ดิน ทางด่วนสูง 4 เมตร กว้าง 16 เมตร สร้างขึ้นเพื่อรองรับการขนส่งสินค้า นอกจากนี้ ยังมีที่จอดรถใต้ดินจำนวนมากสำหรับพื้นที่อยู่อาศัยและย่านช้อปปิ้ง

พวกมันรวมกันเป็นเขาวงกตใต้ดินที่ประกอบด้วย 3 ชั้นหลักและลึก 22.5 เมตร โดยรวมแล้วมีอุโมงค์มากกว่า 380 กม. และที่จอดรถใต้ดิน 22 ตร.กม. ที่อยู่ระหว่างการก่อสร้าง ด้านบนของคอมเพล็กซ์นี้คือเครือข่ายถนนใต้ดินเชื่อมต่อชุมชนที่อยู่อาศัยที่อยู่เหนือพื้นดินและลานจอดรถทั้งหมด เมื่อโครงการนี้เสร็จสมบูรณ์จะกลายเป็นเมืองใต้ดินที่ใหญ่ที่สุดในโลกจากมอนทรีออล มหานครแห่งแคนาดามีอุโมงค์เพียง 32 กม. ครอบคลุมพื้นที่ 12 ตร.กม. ในขณะเดียวกัน เมืองใต้ดินในเฮลซิงกิ ประเทศฟินแลนด์ มีพื้นที่ใต้ดินประมาณหนึ่งตารางกิโลเมตรต่อพื้นที่เหนือพื้นดิน 100 ตารางเมตร อัตราส่วนในหุ่งอันคือ 1/80

ขนาดของเขาวงกตด้านบนถือเป็นความท้าทายในการนำทางเป็นอย่างยิ่ง เนื่องจากมนุษย์อาจหลงทางได้ง่ายในพื้นที่อันกว้างใหญ่ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ คณะวิศวกรรมสารสนเทศและการสื่อสารภายใต้ BUPT ซึ่งมีประสบการณ์ด้าน 5G และการระบุตำแหน่งสัญญาณ ได้เป็นผู้นำการวิจัยตั้งแต่ปี 2020 "เราสามารถโทรออกและดูเว็บไซต์ในอวกาศใต้ดินได้ เนื่องจากโทรศัพท์มือถือรับสัญญาณจากเครื่องขยายสัญญาณ" ลู่กล่าว

เครื่องขยายสัญญาณดังกล่าวจะรับสัญญาณ 5G จากพื้นดินและส่งสัญญาณผ่านอวกาศบริเวณใกล้เคียง ทีมวิจัยของ BUPT ใช้เครื่องมือนี้เป็นจุดเริ่มต้น หากพวกเขาสามารถส่งสัญญาณระบุตำแหน่งเป่ยโต่วโดยใช้ระบบรีเลย์ที่มีอยู่ได้ พวกเขาก็จะสร้างระบบระบุตำแหน่งใต้ดินที่แม่นยำและต้นทุนต่ำได้ ประการแรก นักวิจัยพัฒนาอุปกรณ์ภายในอาคารเฉพาะทางเพื่อเพิ่มสัญญาณอ่อนที่ส่งจากดาวเทียมไปยังพื้นดิน นอกจากนี้ อุปกรณ์นี้ยังสามารถกรองสัญญาณที่ไม่เกี่ยวข้องออกไปได้พร้อมๆ กับการปิดกั้นผลกระทบที่เป็นอันตรายอีกด้วย ตามที่ Chu Xinghe ซึ่งเป็นนักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ BUPT กล่าว

อย่างไรก็ตาม ความแม่นยำของระบบ Beidou ในระยะ 10 เมตรเหนือพื้นดินอาจไม่เพียงพอสำหรับความต้องการใต้ดิน เนื่องจากโดยเฉพาะลานจอดรถซึ่งต้องการความแม่นยำในการระบุตำแหน่งที่สูง ดังนั้นทีมงานจึงได้พัฒนาอัลกอริธึมการระบุตำแหน่งโดยบูรณาการสัญญาณดาวเทียม BeiDou สัญญาณ 5G และการตอบรับจากอุปกรณ์ อัลกอริทึมใหม่ช่วยคำนวณตำแหน่งยานพาหนะด้วยความแม่นยำที่ไม่เคยมีมาก่อนภายในระยะ 2 - 3 เมตร การรวมสัญญาณดาวเทียมและสัญญาณ 5G เข้าด้วยกันยังก่อให้เกิดความท้าทาย เนื่องจากอาจเกิดสัญญาณรบกวนได้ ดังนั้น ทีมงานจึงได้ปรับความสามารถในการกรองและพารามิเตอร์พลังงานเพื่อส่งสัญญาณ Beidou ใต้ดินได้สำเร็จโดยไม่ส่งผลกระทบต่อช่องทางการสื่อสารที่มีอยู่

หลังจากทดสอบเทคโนโลยีที่ BUPT แล้ว การทดสอบภาคสนามที่ Hung An ช่วยปรับปรุงระบบการกำหนดตำแหน่งบนส่วนถนนที่ซับซ้อน ยานพาหนะจะเริ่มได้รับคำแนะนำการนำทางตั้งแต่วินาทีที่เข้าสู่ลานจอดรถ ซึ่งจะนำไปสู่ช่องจอดรถที่แน่นอน ระบบดังกล่าวได้รับการติดตั้งในพื้นที่ใต้ดินกว่า 700,000 ตารางเมตรในเขตหุ่งอัน

เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการระบุตำแหน่งภายในอาคารอื่นๆ ที่ใช้ Wi-Fi หรือ Bluetooth โครงการนี้มีค่าใช้จ่ายเพียงครึ่งหนึ่งเท่านั้น และมีศักยภาพที่จะขยายไปสู่โรงพยาบาล อาคารพาณิชย์ เหมืองแร่ อาคารผู้โดยสารสนามบิน และสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนอื่นๆ อีกมากมาย ลู่หวังว่าเทคโนโลยีนี้จะถูกนำไปใช้ในภูมิภาคอื่นๆ เช่น เหอหนาน ฝูเจี้ยน และกวางตุ้ง

อัน คัง (อ้างอิงจาก เดอะสตาร์ )

ลิงค์ที่มา