نظام تحديد المواقع لأكبر مدينة تحت الأرض في العالم

باحثون صينيون يطورون نظام تحديد المواقع منخفض التكلفة وعالي الدقة لشبكة أنفاق بطول 380 كيلومترًا تمر تحت منطقة شيونجان الجديدة.

تقع منطقة شيونغآن الجديدة فوق شبكة من الأنفاق تحت الأرض. الصورة: وكالة أنباء شينخوا

قام فريق بحثي من جامعة بكين للبريد والاتصالات (BUPT)، بقيادة الأستاذ المشارك لو تشاومينغ، بدمج تكنولوجيا BeiDou الصينية وشبكات الجيل الخامس لإنشاء نظام تحديد المواقع لما سيصبح أكبر مدينة تحت الأرض في العالم.

شيونغان مدينة ذكية على المستوى الوطني في مقاطعة خبي، تبعد حوالي 120 كيلومترًا عن بكين. أُطلق المشروع عام 2017 لاستيعاب الشركات والهيئات الحكومية ومراكز البحث والتطوير التي نُقلت من بكين. منذ مرحلة التصميم، خُطط لبناء متاهة تحت الأرض أسفل المدينة. وتم مد أنابيب تقنية، مثل الكهرباء وخطوط الشبكة والغاز والمياه، تحت الأرض. كما بُنيت ممرات طرق سريعة بارتفاع 4 أمتار وعرض 16 مترًا لخدمة نقل البضائع. بالإضافة إلى ذلك، تتوفر مساحة واسعة لمواقف السيارات تحت الأرض للمناطق السكنية ومراكز التسوق.

تُشكّل هذه الأنفاق الثلاثة متاهةً تحت الأرض بعمق 22.5 مترًا. ويجري حاليًا إنشاء أكثر من 380 كيلومترًا من الأنفاق و22 كيلومترًا مربعًا من مواقف السيارات تحت الأرض. وفوق هذا المجمع، توجد شبكة من الطرق تحت الأرض تربط جميع المجتمعات ومواقف السيارات فوق الأرض. وعند اكتماله، سيُحطم المشروع الرقم القياسي لأكبر مدينة تحت الأرض في العالم من مونتريال. فالمدينة الكندية العملاقة لا تضم سوى 32 كيلومترًا من الأنفاق، وتغطي مساحة 12 كيلومترًا مربعًا. في حين أن مدينة هلسنكي، فنلندا، تحت الأرض، تحتوي على حوالي كيلومتر مربع واحد من المساحة تحت الأرض لكل 100 متر مربع من المساحة فوق الأرض. وتبلغ النسبة في شيونغان 1/80.

يُشكّل حجم المتاهة تحديًا خاصًا للملاحة، إذ يُمكن أن يضيع البشر بسهولة في هذه المساحة الشاسعة. ولحلّ هذه المشكلة، تقود كلية هندسة المعلومات والاتصالات في جامعة بافالو للتكنولوجيا، ذات الخبرة في تقنيات الجيل الخامس وتحديد مواقع الإشارات، هذا البحث منذ عام ٢٠٢٠. قال لو: "يمكننا إجراء مكالمة هاتفية وتصفح موقع إلكتروني في الفضاء تحت الأرض لأن الهاتف المحمول يستقبل إشارة من مُضخّم الإشارة".

تستقبل هذه المُضخِّمات إشارة الجيل الخامس من الأرض وتنقلها عبر الفضاء القريب. استخدم فريق جامعة بكين للفيزياء والتكنولوجيا هذا الجهاز كنقطة انطلاق. إذا تمكنوا من نقل إشارات تحديد المواقع عبر نظام بيدو باستخدام نظام ترحيل موجود، فسيتمكنون من إنشاء نظام تحديد مواقع دقيق ومنخفض التكلفة تحت الأرض. طوّر الباحثون في البداية معدات داخلية متخصصة لتعزيز الإشارة الضعيفة المُرسَلة من القمر الصناعي إلى الأرض. كما يُمكن للجهاز تصفية الإشارات غير ذات الصلة مع منع الآثار الضارة، وفقًا لتشو شينغهي، باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة بكين للفيزياء والتكنولوجيا.

لكن دقة نظام بيدو، التي تبلغ 10 أمتار فوق سطح الأرض، من غير المرجح أن تكون كافية للتطبيقات تحت الأرض، إذ تتطلب مواقف السيارات تحديدًا دقة عالية في تحديد المواقع. لذلك، طور الفريق خوارزمية تحديد مواقع تدمج إشارات أقمار بيدو الصناعية، وإشارات الجيل الخامس، وردود فعل الجهاز. تحقق الخوارزمية الجديدة دقة غير مسبوقة في تحديد موقع المركبة ضمن نطاق 2-3 أمتار. كما أن الجمع بين إشارات الأقمار الصناعية وإشارات الجيل الخامس يطرح تحديات، مع احتمال حدوث تداخل. لذلك، عدّل الفريق قدرات الترشيح ومعايير الطاقة لنقل إشارات بيدو بنجاح تحت الأرض دون التأثير على قنوات الاتصال الحالية.

بعد اختبار التقنية في حرم جامعة بكين للتكنولوجيا التطبيقية، ساهمت التجارب الميدانية في شيونغان في تحسين نظام الملاحة على أجزاء الطرق المعقدة. تبدأ المركبة بتلقي تعليمات الملاحة عند دخولها موقف السيارات، مما يوجهها إلى المكان الصحيح. وقد تم نشر النظام على مساحة تزيد عن 700,000 متر مربع تحت الأرض في شيونغان.

مقارنةً بتقنيات تحديد المواقع الداخلية الأخرى القائمة على الواي فاي أو البلوتوث، فإن تكلفة المشروع أقل بنحو النصف، ويمكن توسيع نطاقه ليشمل المستشفيات والمجمعات التجارية والمناجم ومحطات المطارات وغيرها من البيئات المعقدة. ويأمل لو أن تُنشر هذه التقنية في مناطق أخرى مثل خنان وفوجيان وقوانغدونغ.

آن كانج (وفقًا لصحيفة ذا ستار )

رابط المصدر: https://vnexpress.net/he-thong-dinh-vi-cho-thanh-pho-ngam-lon-nhat-the-gioi-4688126.html