百米井下，无轨胶轮车在黑暗且粉尘弥漫的巷道中平稳自主行驶，厘米级精准停靠；地面的调度中心内，采煤机远程控制指令发出后，端到端时延不到20毫秒……这些曾经难以想象的“少人化、无人化”场景，如今正依托一项名为“井下星网”的新一代数字基础设施，在全国300多座煤矿中逐步变为现实。

　　中国煤科常州研究院首创的“井下星网”一体化通信及位置服务系统在煤矿智能化转型中成效卓越，获得“中国煤炭工业协会科学技术奖一等奖”，成功入选“中国煤科2025年科技创新10大成果”。这一成果打破了传统煤矿井下多网分立、时钟各异、性能割裂的瓶颈，为我国煤炭工业的安全、高效、绿色转型注入了强劲的“数字动力”。

　　破解痛点：终结井下“信息孤岛”

　　煤矿井下环境复杂，巷道狭长受限且隔绝卫星信号，井下的工业环网、安全监测网、视频网等多套系统独立建设，犹如一个个“信息孤岛”。传统模式下，人员定位精度仅在30厘米左右，难以支撑机器人或自动驾驶连续精准导航；无线通信多为独立单频段，极易在切换时发生“断续”，无法满足远程精准控制对微秒级时延的高等级业务要求。

　　“多网并行、性能割裂，导致‘人、机、环’等关键生产要素的数据在时序上不一致、空间无法对齐。”面对行业痛点，常州研究院于2021年首次提出“一体化通信及精准位置服务”概念，并于2023年进一步升华为“井下星网”构想。借鉴“星链”全域覆盖、一体承载的思路，在井下构建集“通信、定位、导航、授时、计算”五维于一体的开放式数字新基建。

　　硬核支撑：“星-网-端”三维融合重构底层逻辑

　　“井下星网”并非单一技术的堆叠，而是一场从底层物理媒介到上层业务逻辑的全面重构，确立了“星-网-端”三维融合总体架构。

　　在“星”层，通过多频天线技术，将5G、4G、WiFi、UWB等多源信号集成于单台融合基站，形成“虚拟星座”，实现通信与位置服务的单设备无感漫游，设备体积大幅减小，有效抑制巷道内的多径干扰。

　　在“网”层，融合切片分组网与时间敏感网，成功构建10万兆级别的综合承载网，将核心网抖动控制在微秒级。同时，依托“1588v2+SyncE”联合授时机制，克服了复杂级联拓扑带来的累积误差，实现了骨干网纳秒级、边缘节点微秒级的全网时间同步，让所有井下设备拥有了统一的“脉搏”。

　　在“端”层，突破传统终端仅作“数据采集器”的功能局限，赋予每个终端自主坐标解算、路径规划及设备间低时延边缘安全协同的能力，让移动装备真正具备了“思考”与“决策”的能力。

　　随着大规模工程化应用不断深入，“井下星网”正成为智能矿山不可或缺的“数字神经系统”与时空基准平台。展望未来，中国煤科常州研究院将继续探索算网融合、无源感知以及语义通信等前沿技术，推动“井下星网”向空天地融合及通感一体化演进，为“十五五”时期我国智能矿山建设提供更加坚实的网络支撑与工程参考。（王丽丽）