現時，利用智能手機的數碼地圖導航已很普遍。這技術倚賴全球衛星導航系統 (GNSS)，以支援穩定可靠的定位和導航功能。然而，在香港這類摩天大樓林立的城市，衛星信號常被高樓阻擋或反射，導致定位出現偏差。

有見及此，理大土地測量及地理資訊學系系主任陳武教授率領研究團隊，研發出一個城市無縫定位系統， 成功克服市區內衛星信號受阻的難題，使智能手機的定位精準度保持在10 米以內。

特點與優勢

• 融合多個GNSS 系統的信號，達致高精準定位

• 結合智能手機內置傳感器，無需配置額外硬件設備，亦可提高定位精準度

• 於智能手機中應用差分全球導航衞星系統， 將空曠區域內的定位精準度提升至1 至2 米之內

• 在高樓密集的市區內，減低衛星信號多路徑效應的影響，將智能手機的定位精準度維持在10 米之內

應用範疇

• 城市導航

• 智慧城市解決方案

• 無人駕駛汽車的發展

利用四大GNSS 達致精準定位

為達致高精準定位，研究團隊融合了中國的北斗衛星導航系統 (BeiDou)、美國的全球定位系統 (GPS)、歐洲的伽利略定位系統 (Galileo)，以及俄羅斯的全球導航衞星系統 (GLONASS) 四大GNSS 的數據。陳教授指：「要準確地定位，就要接收最少四個衛星發出的信號，而且最好是直達的信號。」

「如能同時使用不同GNSS 系統所設置的衛星，就可增加接收信號的機會。最常用的GPS 系統有近30 個衛星，假如融合上述四個主要GNSS 系統，可使用的衛星數目將增至超過一百個，而接收直線衛星信號的機會亦增加兩倍以上。」

陳武教授（右五）與研究團隊融合了多個GNSS 系統的數據，達致高精準定位。

克服市區內衛星信號多路徑問題

城市高樓林立，容易導致衛星信號出現多路徑問題。 陳教授解釋：「如果信號不能由衛星直達接收裝置，而是被建築物反射或繞射，信號的路徑就會延長，增加誤差，稱為多路徑問題。」

解決這問題的關鍵在於如何辨別直達信號與被反射的信號。研究團隊參考了三維城市模型，根據建築物形狀和高度的記錄，以定位演算法計算出每個位置可以接收到哪些衛星的直達信號，以及哪些衛星經間接反射或繞射接收到信號，從而修正測量的距離，並提升定位精準度。

智能手機內置傳感器令導航更精準

陳教授表示：「這系統可運用智能手機內置的多種傳感器，例如陀螺儀、加速度計、磁力計、慣性測量單元，甚至計步器，提升導航的精準度。」假如一個區域內有多部智能手機，它們收集所得的數據資料，如行人步速、方向及位置等，亦能提升系統的準確度。

獲獎發明惠及社會

這系統曾應用於澳門特區政府地圖繪製暨地籍局的一個顧問項目，用以開發「澳門地圖通」的部分功能， 為市民及遊客提供準確和實用的地理資訊，以及高效的相關服務。「澳門地圖通」為智慧生活提供了創新方案，並榮獲2018 年中歐綠色和智慧城市獎的技術創新獎。

此外，該系統在2021 年瑞士日內瓦「國際發明展」網上特別版中奪得銀獎，以及於2018 年獲得香港智慧城市大獎（智慧出行組別）。