“知路人”陈锐志:音频定位让室内导航不再模糊

由陈锐志主持的“高可用高精度室内智能混合定位与室内GIS技术”获得“十三五”国家重点研发计划项目立项。

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待人微笑常伴,话语逻辑缜密,初见陈锐志,随即来了一堂关于高精度定位的科普课。

卫星定位在房间里咋就不准了?如何满足室内定位需求?除了卫星信号还有什么可以确定位置?

破题已然到来。专注定位事业四十载,他再次“定位”室内定位标度。

“这是全球首款高精度音频定位芯片,完全自主研发。”10月29日,武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室主任陈锐志拿着不足指甲盖大小的“神奇宝贝”说道,喜悦自豪之情溢于言表,可以提供优于1米精度的室内导航定位全场景解决方案。

拆“盲盒”选对专业

“那时候选专业就像拆盲盒,没人知道自己的兴趣点是什么。”陈锐志回忆,1981年考入武汉测绘学院(现武汉大学测绘学院),全凭感觉。

彼时,邻近高考,武汉测绘学院的招生简章正贴在教室门口,见多了就熟悉了,填报志愿时自然水到渠成。

自此40年来,他尽管地理位置的“定位”不断改变,但学术主题和内心情感的“定位”始终未改。

“直到大二时才慢慢对测绘这个专业有些兴趣,逐渐演变成爱好。”陈锐志说。

盲盒拆对了,学业事业都顺了。

1985年春天,一位学者全A通过博士毕业论文答辩,从联邦德国斯图加特大学获得博士学位,重返武汉大学测绘学院讲台。同一年,陈锐志大四毕业生,带着这位学者的博士毕业论文油印本去国家测绘局报到。

这位学者就是李德仁院士。如今,他们都是测绘遥感信息工程国家重点实验室的领军人物。

回顾求学和工作轨迹,陈锐志是一个典型的“洄游”样本。

国家测绘局工作一年后,他前往芬兰赫尔辛基大学攻读博士。毕业后,在芬兰大地测量研究所当了一段时间研究员,又在芬兰诺基亚公司当了四年工程经理,在此期间拿到计算机硕士学位。

随后,陈锐志再回芬兰大地测量研究所,担任导航定位研究室主任,成为该研究室终身教授,同事也是芬兰聘任的第一位华人教授,还获得芬兰总统的特许。

在芬兰工作26年,陈锐志深感自己的人生需要重新“定位”。

于是,他前往美国德州农工大学担任讲席教授。在美工作期间,发现手机室内定位导航方面的研究不够多、发力不够。

回归母校,专心科研。说干就干,陈锐志带着思考回到武大。

“芬兰与武测、国家测绘局的学术合作关系良好,上世纪80年代,在国内求学和工作时受益于此。后来,在芬兰攻读博士学位和工作期间,也全力促进中芬测绘科技合作,积极充当中芬在测绘领域合作的‘催化剂’。”2016年,陈锐志回到武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,着力开拓中芬学术合作新路径。

从企业走来,科研更精准

企业是创新主体,产业更应成为科研的基石。

“非常感谢在诺基亚的工作经历,对科研很有帮助。”陈锐志说,身在企业能最急切的感知市场前沿和产业需求。

陈锐志结缘导航定位领域,要回溯到20年前。

2001年,芬兰大地测量研究所成立导航定位研究室,经过一年多的遴选过程和国际同行评议,陈锐志获聘研究室主任、教授。

上任第一要务,便是规划研究室发展方向。结合工作经历,及对LBS(基于位置的服务)技术的关注,陈锐志选择了“室内定位技术”冷门方向。

首次亮相便惊艳全场。2010年上海世博会,游客走进芬兰馆,会看到提醒游打开手机蓝牙提示。随后,当在展点驻足观看时,手机会收到相应的资讯网页链接。

这个转化,现在听起来似乎有些“喽”,当时却是芬兰馆一大特色。该项目成为上海世博会示范项目,登上导航领域期刊《GPS world》封面报道。

“第一次在手机上做了三维导航。”陈锐志说,这是全球第一个基于智能手机的室内三维导航项目。

担任武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室主任后,同年7月,由陈锐志主持的“高可用高精度室内智能混合定位与室内GIS技术”获得“十三五”国家重点研发计划项目立项。

“从室外到室内,从地面到天上。”谈及研究工作,陈锐志说,

目前,北斗无法做到室内定位,也无法离开地面CORS(卫星定位服务参考站)网络提供实时厘米级的高精度定位服务。

“从室外到室内”是指把北斗的服务能力从室外拓展到室内,形成“室内外无缝”闭环;“从地面到天上”是指,通过“珞珈一号”试验卫星,探索将地面上的CORS基站搬到天上的可能性。

由于北斗信号无法穿透室内空间、室内定位精度低,陈锐志团队突破基于音频的智能手机室内定位技术。

与目前广泛采用的蓝牙定位技术相比,其信号作用距离从5至10米扩大到50米,测距精度从2到5米提升到0.12米,是目前世界上可支持所有大众手机精度最高的定位技术。

功夫不负苦心人。9月23日,陈锐志团队研制的音频定位芯片正式发布。这是全球首款基于RISC-V高精度音频测距的专用芯片,一举解决智能手机室内定位精度低、信号覆盖范围小、成本高且室内定位没有完全自主知识产权芯片的痛点。

目前,该产品已落地南京南站室内外无缝导航定位项目,为南京南站56万平方米室内区域,提供优于1米精度的室内外无缝导航定位全场景解决方案。

以赛促学,育人自成一派

芬兰当地时间4月23日,陈锐志收到喜讯,当选芬兰科学与人文院院士,成为该院目前唯一的华人院士。

在芬兰和美国工作期间,陈锐志培养了一批华人优秀青年科学家,2016到2020期间,他们“组团”回武汉大学,陈锐志因此被誉为“青年人才孵化器”。

捷报接连而至,科研接力一脉相承。

10月15日,第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛全国总决赛在南昌落幕,陈锐志指导的《知路导航-音频定位芯片领军者》学生团队,依托测绘遥感信息工程国家重点实验室平台,致力解决室外卫星信号对于室内空间不可达、室内定位精度低的技术难题,首次突破了精准测距、窄频带漫游和多源融合定位三大核心技术,赋能全球首款高精度音频定位芯片,用中国芯创造导航定位中国方案。

比赛中,该团队斩获高教主赛道金奖。同时,作为湖北省唯一入围全国三强排位赛的队伍,斩获全国第九,创造了武汉大学自大赛举办以来最佳成绩。

“教书带学生,感觉没什么特殊办法,但有一点最为看重。”陈锐志说,原始创新能力是主发力点。

他力推创新本科人才模式,以科研优势反哺本科人才培养。在学校大学生创新创业训练项目框架下设立“双一流”创新训练专项,资助对科研有浓厚兴趣、学有余力的本科生开展科研活动,鼓励学生进行跨学科、跨层次的合作研究。

鼓励学生参与国际比赛、设立原始创新奖是另外两大抓手。

“在比赛中锤炼科研能力,在进退间夯实创新动力。”陈锐志认为,参加国际大赛是提升学生们发现问题、解决问题能力的好机会,能力提升比得奖更重要。

同时,测绘遥感信息工程国家重点实验室设立原始创新奖,评审标准是科研成果的原始创新程度、不唯论文。5个不同研究方向各有一个名额,各奖励5万元,鼓励学生原始创新。“这个奖学金评定不是看论文,而是重点考察学生的研究思路,是否符合从0到1的原始创新要求。”陈锐志说,希望通过一流的环境培养一流的学生,最终推动一流学科发展,打造完整原始创新生态链。

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