眾所周知，“位置服務(wù)”已成為智慧城市與物聯(lián)網(wǎng)精細(xì)化發(fā)展的重要基礎(chǔ)，智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)等已成為全球信息產(chǎn)業(yè)新一輪競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)，作為這些領(lǐng)域的共性基礎(chǔ)，位置服務(wù)尤為重要，正深入國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域。在應(yīng)急救援、公共安全、軍事、健康關(guān)愛等等方面，需區(qū)分樓層房間的先進(jìn)室內(nèi)定位技術(shù)，已成為國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。我國(guó)各類災(zāi)害每年死亡近萬人，失蹤逾20萬，位置是生命救援中最重要的信息。未來位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)空間上萬億，作為戰(zhàn)略基礎(chǔ)設(shè)施我國(guó)投入數(shù)百億，建設(shè)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，與美俄歐展開激烈競(jìng)爭(zhēng)。

　　我國(guó)有10億手機(jī)用戶位置服務(wù)、逾每年100億人次流量的車站/航站樓、數(shù)十萬高層建筑、數(shù)萬大型商場(chǎng)、展覽館、煤礦等等對(duì)室內(nèi)定位提出了迫切需求。人們80%以上的時(shí)間處于室內(nèi)，四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)因信號(hào)弱，無法室內(nèi)定位，產(chǎn)生衛(wèi)星導(dǎo)航室內(nèi)定位“最后一公里”難題。為此，諾基亞、三星、蘋果、Googls等成立“室內(nèi)定位聯(lián)盟”， 圍繞室內(nèi)定位展開了激烈的競(jìng)爭(zhēng)。我國(guó)“國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃綱要”、科技部863專項(xiàng)、發(fā)改委衛(wèi)星應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)中大力支持室內(nèi)定位研究與應(yīng)用。“廣域室內(nèi)外無縫高精度定位與位置服務(wù)”已成為各國(guó)正在攻關(guān)的難點(diǎn)和科技競(jìng)爭(zhēng)水平重要標(biāo)志。

　　室內(nèi)定位需達(dá)到水平3m，垂直1m精度才能區(qū)分樓層與房間，產(chǎn)生巨大應(yīng)用價(jià)值。WIFI等技術(shù)雖能在局域達(dá)到3m—5m精度，但需要布置大量節(jié)點(diǎn)，需指紋數(shù)據(jù)量極大，成本高，運(yùn)維難。且在火災(zāi)時(shí)斷電無法使用。移動(dòng)基站信號(hào)覆蓋所有城市室內(nèi)外，具有廣域定位條件，用戶量大，用于室內(nèi)定位非常經(jīng)濟(jì)，高通、愛立信等進(jìn)行十余年攻關(guān)，但遭遇技術(shù)瓶頸，室內(nèi)定位誤差四十至數(shù)百米。基于移動(dòng)基站的高精度室內(nèi)定位技術(shù)成為亟待攻克的國(guó)際難題。

　　北京郵電大學(xué)鄧中亮教授帶領(lǐng)項(xiàng)目組通過大量實(shí)驗(yàn)分析首次發(fā)現(xiàn)基站定位區(qū)分度達(dá)5m—10m，實(shí)現(xiàn)米級(jí)精度定位具有可行性，但仍存在以下難題：通信基站單通信體制受室內(nèi)多徑、快衰落與非視距影響，導(dǎo)致室內(nèi)定位精度達(dá)數(shù)十米以上。地面基站信號(hào)傳播中非視距誤差高達(dá)數(shù)百米，嚴(yán)重影響定位精度。地面多基站定位時(shí)受基站間時(shí)間同步精度低，且無垂直方向測(cè)高能力。北斗/GPS導(dǎo)航系統(tǒng)等存在室內(nèi)“最后一公里”問題，如何將地面基站與衛(wèi)星導(dǎo)航等系統(tǒng)有機(jī)融合起來，建立一個(gè)室內(nèi)外無縫的位置服務(wù)系統(tǒng)，并提升衛(wèi)星導(dǎo)航能力。海量位置服務(wù)中，用戶端位置回傳、服務(wù)端業(yè)務(wù)信息推送存在安全隱患。建立海量位置服務(wù)中的安全保障體系，是支撐大眾位置服務(wù)的重要前提。

　　項(xiàng)目組立足突破“廣域高精度室內(nèi)外無縫定位與安全位置服務(wù)”的國(guó)際公認(rèn)難題，從2004年開始承擔(dān)了一系列國(guó)家重要項(xiàng)目，取得多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)突破，并完成了多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)。

　　項(xiàng)目在完成基于多基站距離特征編碼細(xì)分方法、多信號(hào)體制耦合協(xié)同偽距測(cè)量理論、非視距環(huán)境精確定位模型、天地一體無縫融合定位體系架構(gòu)四大基礎(chǔ)研究上，進(jìn)行了產(chǎn)品研發(fā)，開展了應(yīng)用服務(wù)，據(jù)此發(fā)明了TC-OFDM導(dǎo)航通信融合信號(hào)體制，將現(xiàn)有通信體制與導(dǎo)航信號(hào)有機(jī)融合，在與局域室內(nèi)定位系統(tǒng)的兼容方面，提出了基站與WIFI的組合定位方法，實(shí)現(xiàn)高精度定位并作為基站定位系統(tǒng)的有效局域補(bǔ)充海量位置服務(wù)中，本項(xiàng)目建立了三層級(jí)聯(lián)加密與海量用戶支撐體系，提出了動(dòng)態(tài)組合密鑰廣播與預(yù)加擾與位置信息動(dòng)態(tài)聚類處理技術(shù)，建立了室內(nèi)網(wǎng)格空間模型等，實(shí)現(xiàn)了位置信息的安全、可靠服務(wù)以及海量用戶支撐。

　　基于上述成果，2011年研制成功基于基站的TC-OFDM廣域室內(nèi)定位驗(yàn)證系統(tǒng)，完成終端、基站等原型設(shè)備開發(fā)，實(shí)現(xiàn)基于基站的水平優(yōu)于3m，垂直優(yōu)于1m的校園高精度室內(nèi)外無縫定位，為平安校園建設(shè)發(fā)揮重要作用。項(xiàng)目通過產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，完成室內(nèi)外高精度定位基礎(chǔ)設(shè)施研制與建設(shè)、基帶信號(hào)處理器和終端研制、定位及應(yīng)用平臺(tái)研制、室內(nèi)外地理信息系統(tǒng)開發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定等。2012年于天津?yàn)I海新區(qū)建立了全球首個(gè)基于廣域高精度室內(nèi)外無縫定位的消防救援平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了廣域水平優(yōu)于3m，垂直優(yōu)于1m的高精度室內(nèi)外無縫定位。此外，基于天地一體多網(wǎng)融合定位技術(shù)，在江蘇、安徽、新疆等地建立了老年人關(guān)愛平臺(tái)，在首都、虹橋等8大機(jī)場(chǎng)22航站樓建立了機(jī)場(chǎng)位置服務(wù)平臺(tái)，在全國(guó)多個(gè)商業(yè)廣場(chǎng)進(jìn)行室內(nèi)位置服務(wù)應(yīng)用。

　　與高通、愛立信等國(guó)外基站定位技術(shù)相比，定位精度由數(shù)十米大幅提升至水平優(yōu)于3米，垂直優(yōu)于1米，與WIFI、RFID、藍(lán)牙、偽衛(wèi)星等其他室內(nèi)定位技術(shù)相比，是實(shí)現(xiàn)廣域室內(nèi)外無縫1—3米定位技術(shù)的最佳途徑。

　　經(jīng)鑒定委員會(huì)技術(shù)鑒定，評(píng)價(jià)為“在基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的廣域室內(nèi)外定位關(guān)鍵技術(shù)方面取得了重大突破，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，為國(guó)家應(yīng)急救援、公共安全及廣域室內(nèi)外導(dǎo)航定位服務(wù)提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)，具有廣泛的應(yīng)用前景，對(duì)提升我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。”

　　項(xiàng)目成果已成為科技部羲和系統(tǒng)的重要組成之一，作為科技重大成果已列入國(guó)家多項(xiàng)計(jì)劃和衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，引起了國(guó)外的高度重視，如美國(guó)官方稱“中國(guó)將建設(shè)羲和…形成室內(nèi)外無縫定位服務(wù)能力”。國(guó)外專家稱“這是一項(xiàng)更精確的定位科學(xué)技術(shù)”，“為位置服務(wù)提供更廣泛的覆蓋”。項(xiàng)目成果在智慧城市、移動(dòng)互聯(lián)、大眾行業(yè)應(yīng)用諸方面將產(chǎn)生更大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。從理論體系、技術(shù)發(fā)明、實(shí)踐應(yīng)用諸方面，為我國(guó)位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，為我國(guó)通信行業(yè)提供新的發(fā)展思路，為我國(guó)國(guó)家位置網(wǎng)建設(shè)提供新的技術(shù)途徑，對(duì)提升國(guó)家位置服務(wù)能力具有重大意義。