由北京郵電大學鄧中亮教授牽頭，多家單位共同承擔的國家863主題項目“城市室內外高精度定位導航關鍵技術與服務示范”，采用天地一體化架構，融合地面基站系統(tǒng)與北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，實現(xiàn)廣域室內外米級精度無縫定位，其中地面基站采用TC-OFDM（時分碼分–正交頻分復用）技術，實現(xiàn)高精度導航與通信廣播業(yè)務的共載。作為“羲和”系統(tǒng)的重要組成，目前項目已完成室內外高精度定位基礎設施研制與建設、基帶信號處理器和終端研制、定位及應用平臺研制、室內外地理信息系統(tǒng)開發(fā)、標準規(guī)范制定等。在天津濱海新區(qū)建立了全球首個基于廣域高精度室內外無縫定位的消防救援平臺，完成多個典型室內外位置服務應用，水平定位精度室內優(yōu)于3米，垂直定位精度優(yōu)于1米，總體技術達到國際領先水平，使我國在位置服務領域的國際競爭中占據優(yōu)勢地位。項目獲授權發(fā)明專利40多項（廣播定位信號生成方法、定位方法及裝置，ZL201010517356.4；通過移動終端獲取交通信息的方法，ZL200910241413.8；一種多維定位方法和裝置，ZL201110209515.9），轉讓專利/著作權15項，發(fā)表學術論文200余篇，出版專著2部。基于前期獲得的研究成果，2013年，廣域室內外無縫高精度定位技術獲得了中國通信學會技術發(fā)明獎一等獎、中國產學研合作創(chuàng)新成果獎；項目論文多次獲得中國導航學術年會青年優(yōu)秀論文獎和優(yōu)秀報告獎。

一、主要技術創(chuàng)新

項目組面對基站定位誤差40米到米級的巨大挑戰(zhàn)，歷經十余年的不懈努力，取得的主要技術創(chuàng)新如下：

1．發(fā)現(xiàn)了基站突破米級定位的可能性，經大量實驗，提出了多基站距離特征編碼細分方法，定位區(qū)分度達5～20m，使得基站在進行正常的通信業(yè)務外，能夠實現(xiàn)廣域室內外無縫高精度定位。

2．針對室內多徑嚴重、定位能力差的問題，提出了基于通信基站的多信號體制耦合協(xié)同偽距測量理論，建立了耦合多徑誤差補償模型，提出了TC-OFDM通信導航融合體制。首次在理論和實踐中證明了通信基站具有亞米級定位可行性，突破了誤差40米極限，具有重要理論意義。

3．針對基站信號傳播中非視距誤差大、傳統(tǒng)模型估計精度低的問題，提出了鏡像傳播等效方法，基于最小二乘法建立了非視距分布模型，精度提高數十倍，達1.5米，實現(xiàn)了樓層區(qū)分。

4．建立了天地一體無縫融合定位體系架構，提出了三層加密體系，研制了室內外無縫定位系統(tǒng)與服務平臺，在國際上率先實現(xiàn)了廣域室內外無縫定位，精度1～3米，指標達國際領先水平。

5．該項目首次建立了通信基站高精度測距理論，構建了天地一體無縫定位體系，基于基站實現(xiàn)了水平優(yōu)于3m、垂直優(yōu)于1m的廣域室內外無縫定位。公開報道的全球通信基站定位技術中，該項目能面向數十億手機用戶提供廣域米級精度室內外定位。

二、應用示范情況

依托上述研究成果，2011年，北京郵電大學在校園開展了示范應用。2012年，北京郵電大學聯(lián)合其他單位成功研制出了基于高精度室內外無縫定位技術的消防應急救援應用平臺。該平臺包括TC-OFDM定位基站、室內增補系統(tǒng)、室內外無縫定位終端及消防員智能單兵裝備，開發(fā)了室內外消防地理信息系統(tǒng)以及消防滅火救援應用系統(tǒng)。基于該系統(tǒng)構建的消防應急救援應用平臺已投入使用，消防指揮中心能精確顯示救援現(xiàn)場人員和設施分布、兵力部署等位置信息，指揮配備有智能單兵裝備的消防員，高效、迅速地開展火災應急救援指揮工作，提高了消防救援的準確性和高效性。

同時，“羲和”系統(tǒng)的成果還成功應用于北京、上海、廣州、成都、重慶、深圳、西安等城市的重點區(qū)域，包括首都機場、白云機場等8大機場共22個航站樓的室內位置服務，實現(xiàn)了優(yōu)于3米精度室內定位；構建了人員定位和基于位置的資產管理平臺及基于位置的旅客個性化服務推送平臺，大幅提升了大型建筑精細化管理與安全保障水平；充分利用機場服務資源，給每個旅客提供個性化的服務指導與賓至如歸的機場體驗，大幅提升了機場的非航經濟效益。

 2014年4月25日，國家遙感中心、中關村科技園區(qū)管理委員會、863計劃地球觀測與導航技術領域導航主題專家組和導航與位置服務科技專項總體專家組，在北京中關村共同組織召開了“羲和”系統(tǒng)科技成果合作對接會，計劃在5km²的核心區(qū)域，建成全球首個衛(wèi)星導航與位置服務科技創(chuàng)新綜合實驗區(qū)，使中關村成為全球的衛(wèi)星導航與位置服務創(chuàng)新創(chuàng)富高地。同時還宣布“羲和”系統(tǒng)室內外高精度定位導航信號正式播發(fā)，將支持相關芯片、模塊、終端及關鍵設備的研制生產，使公眾享受諸如車道級導航、米級室內定位等服務。

三、社會經濟效益

該項目在國內外引發(fā)極大關注。項目負責人鄧中亮教授先后在世界三大導航年會之一中國導航年會、聯(lián)合國ICG-7導航大會、中歐衛(wèi)星導航應用研討會、中國–東盟北斗導航技術專題講座等國內外重要會議上應邀作“羲和”系統(tǒng)最新進展的報告。

該項目已完成多個室內外位置服務應用，社會經濟效益顯著，將開啟室內外高精度定位導航新時代。按照 “羲和”系統(tǒng)的總體規(guī)劃部署，2015年前，將在我國10個城市、3個行業(yè)開展“羲和”系統(tǒng)示范工程建設，并逐步向全國推廣；開展在大眾位置服務、交通出行服務、物聯(lián)網、智慧城市、精準農業(yè)、應急救援等領域的應用示范；2020年，實現(xiàn)“百城億戶”的應用推廣目標，通過提供高品質位置服務，提升市場容量，創(chuàng)新應用服務與商業(yè)模式，促進導航與位置服務產業(yè)發(fā)展。據估計，到2020年，“羲和”系統(tǒng)將成為創(chuàng)造上千億元的產業(yè)鏈，從而牽動1萬億的經濟發(fā)展動力。