Sistema de posicionamiento para la ciudad subterránea más grande del mundo

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Investigadores chinos desarrollan un sistema de posicionamiento de alta precisión y bajo costo para una red de túneles de 380 kilómetros que corre debajo de la Nueva Área de Xiong'an.

La Nueva Área de Xiong'an se encuentra sobre una red de túneles subterráneos. Foto: Xinhua — La Nueva Área de Xiong'an se encuentra sobre una red de túneles subterráneos. Foto: *Xinhua*

Un equipo de investigación de la Universidad de Correos y Telecomunicaciones de Beijing (BUPT), dirigido por el profesor asociado Lu Zhaoming, combinó la tecnología BeiDou de China y las redes 5G para crear un sistema de posicionamiento para lo que se convertirá en la ciudad subterránea más grande del mundo.

Xiong'an es una ciudad inteligente de nivel nacional en la provincia de Hebei, a unos 120 kilómetros de Pekín. El proyecto se puso en marcha en 2017 para albergar empresas, organismos gubernamentales e instalaciones de investigación y desarrollo reubicadas desde Pekín. Desde la fase de diseño, se planeó la construcción de un laberinto subterráneo bajo la ciudad. Las tuberías técnicas, como la electricidad, las redes de suministro, el gas y el agua, se instalaron bajo tierra. Se construyeron corredores de autopistas de 4 metros de alto y 16 metros de ancho para el transporte de mercancías. Además, se dispuso de una gran cantidad de aparcamientos subterráneos para zonas residenciales y centros comerciales.

Juntos, forman un laberinto subterráneo con tres niveles principales y una profundidad de 22,5 m. En total, se están construyendo más de 380 km de túneles y 22 km² de aparcamiento subterráneo. Sobre este complejo se extiende una red de vías subterráneas que conecta todas las comunidades y aparcamientos en la superficie. Una vez finalizado, el proyecto superará el récord de la ciudad subterránea más grande del mundo, que pertenece a Montreal. La megaciudad canadiense cuenta con tan solo 32 km de túneles que cubren 12 km². Por su parte, la ciudad subterránea de Helsinki, Finlandia, tiene aproximadamente 1 km² de espacio subterráneo por cada 100 m² de superficie. La proporción en Xiong'an es de 1/80.

La escala del laberinto plantea un desafío particular para la navegación, ya que los humanos pueden perderse fácilmente en el vasto espacio. Para resolver el problema, la Escuela de Ingeniería de la Información y la Comunicación de BUPT, con experiencia en 5G y posicionamiento de señales, lidera la investigación desde 2020. «Podemos hacer una llamada telefónica y consultar un sitio web en el espacio subterráneo porque el teléfono móvil recibe la señal del amplificador de señal», explicó Lu.

Estos amplificadores toman una señal 5G desde tierra y la transmiten a través del espacio cercano. El equipo de BUPT utilizó este dispositivo como punto de partida. Si pudieran transmitir señales de posicionamiento BeiDou mediante un sistema de retransmisión existente, podrían crear un sistema de posicionamiento subterráneo preciso y de bajo costo. Los investigadores primero desarrollaron un equipo especializado para interiores para amplificar la débil señal transmitida desde el satélite a tierra. El dispositivo también podría filtrar señales irrelevantes y prevenir efectos nocivos, según Chu Xinghe, investigador postdoctoral de BUPT.

Sin embargo, la precisión del sistema Beidou a 10 metros sobre el suelo probablemente no sea suficiente para aplicaciones subterráneas, ya que los estacionamientos, en particular, requieren una alta precisión de posicionamiento. Por lo tanto, el equipo desarrolló un algoritmo de posicionamiento que integra señales satelitales Beidou, señales 5G y retroalimentación del dispositivo. El nuevo algoritmo logra una precisión de localización de vehículos sin precedentes con un margen de 2 a 3 metros. La combinación de señales satelitales y 5G también presenta desafíos, con la posibilidad de interferencias. Por lo tanto, el equipo ajustó las capacidades de filtrado y los parámetros de potencia para transmitir con éxito las señales Beidou bajo tierra sin afectar los canales de comunicación existentes.

Tras probar la tecnología en el campus de BUPT, las pruebas de campo en Xiong'an ayudaron a perfeccionar el sistema de navegación en tramos viales complejos. El vehículo recibe instrucciones de navegación al entrar al estacionamiento, lo que lo guía al lugar correcto. El sistema se ha implementado en un área subterránea de más de 700.000 metros cuadrados en Xiong'an.

En comparación con otras tecnologías de posicionamiento en interiores basadas en Wi-Fi o Bluetooth, el proyecto cuesta aproximadamente la mitad y tiene potencial para extenderse a hospitales, complejos comerciales, minas, terminales aeroportuarias y otros entornos complejos. Lu espera que la tecnología pueda implementarse en otras regiones como Henan, Fujian y Guangdong.

An Khang (según The Star )

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