GNSS高精度定位技術(shù)在自動(dòng)駕駛中發(fā)揮的作用與挑戰(zhàn)

中海達(dá)先進(jìn)導(dǎo)航產(chǎn)品負(fù)責(zé)人余緒慶主講了主題為《GNSS高精度定位技術(shù)在自動(dòng)駕駛中發(fā)揮的作用與挑戰(zhàn)》的一門課程，從以下這三個(gè)方面展開(kāi)了講述：當(dāng)下GNSS定位技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r、GNSS高精度定位在自動(dòng)駕駛中的作用、GNSS高精度技術(shù)在無(wú)人駕駛中面臨的挑戰(zhàn)。

最近，中海達(dá)先進(jìn)導(dǎo)航產(chǎn)品負(fù)責(zé)人余緒慶主講了主題為《GNSS高精度定位技術(shù)在自動(dòng)駕駛中發(fā)揮的作用與挑戰(zhàn)》的一門課程。先一起了解下本次講解的提綱：

1、當(dāng)下GNSS定位技術(shù)的發(fā)展2、GNSS高精度定位在自動(dòng)駕駛中的作用3、GNSS高精度定位在無(wú)人駕駛中面臨的挑戰(zhàn)

在瀏覽正文之前，可以先思考下下面幾個(gè)問(wèn)題：

-現(xiàn)階段GNSS衛(wèi)星服務(wù)系統(tǒng)包含哪幾類以及多系統(tǒng)多頻段定位的好處在哪？-GNSS在高精地圖制作中的作用是什么？-高精度定位在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域中有哪些必要的因素？-在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域中，RTK技術(shù)要克服的難點(diǎn)有哪些？-中海達(dá)Hi-RPT全球定位服務(wù)如何提高在全球全疆域覆蓋傳輸差分電文服務(wù)的穩(wěn)定可靠性?-未來(lái)如何量產(chǎn)百萬(wàn)級(jí)GNSS應(yīng)用方案?

主講實(shí)錄

余緒慶：大家好，很高興在能在這里跟大家分享中海達(dá)對(duì)于GNSS技術(shù)在自動(dòng)駕駛方面的一些理解，我是廣州比遜電子科技有限公司的余緒慶，也是中海達(dá)器件底層核心技術(shù)的一家公司。

今天的演講將分為以下三部分：

1、當(dāng)下GNSS定位技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r；2、GNSS高精度定位在自動(dòng)駕駛中的作用；3、GNSS高精度技術(shù)在無(wú)人駕駛中面臨的挑戰(zhàn)。

從上圖大家可以直觀地了解到，當(dāng)下GNSS定位技術(shù)包含了多套衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)結(jié)合在一起的總的定位技術(shù)。以前我們知道的定位技術(shù)更多是GPS，隨著各個(gè)國(guó)家和區(qū)域的發(fā)展，出現(xiàn)了GALILEO、BDS以及俄羅斯的GLONASS等多套系統(tǒng)共同在地球上運(yùn)行提供導(dǎo)航服務(wù)，我們把主要導(dǎo)航或者輔助導(dǎo)航的定位系統(tǒng)統(tǒng)稱為GNSS技術(shù)。

目前在國(guó)內(nèi)用的最多的是GPS+北斗+GLONASS三套衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，在國(guó)內(nèi)，由于北斗的衛(wèi)星數(shù)比較多，所以能夠非常容易地接收到北斗信號(hào)，這樣三套系統(tǒng)的運(yùn)行非常好地解決了定位問(wèn)題。根據(jù)各個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃，到2020年，各個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)都會(huì)發(fā)射到滿足的狀態(tài)。上圖展示了未來(lái)各個(gè)系統(tǒng)最終發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量，可以看出未來(lái)空中將會(huì)有非常多的衛(wèi)星來(lái)為我們提供導(dǎo)航定位服務(wù)。

上圖是通過(guò)中海達(dá)接收機(jī)開(kāi)機(jī)后顯示衛(wèi)星顆數(shù)的狀態(tài)截圖，可以看到目前北斗以及GLONASS導(dǎo)航系統(tǒng)都應(yīng)用得非常好，并且衛(wèi)星數(shù)也非常多，能到32或34個(gè)或者更多的狀態(tài)。因此隨著衛(wèi)星數(shù)的增多，我們將能夠在更多的場(chǎng)景下很好地使用衛(wèi)星定位。

除了眾所周知的四大導(dǎo)航系統(tǒng)外，還有四個(gè)區(qū)域性廣域差分增強(qiáng)系統(tǒng)，我們也把它們納入到GNSS系統(tǒng)中，分別為WASS、MSAS、EGONS和GAGAN，它們作為區(qū)域性廣域差分增強(qiáng)服務(wù)來(lái)使用，這樣可以讓單點(diǎn)的衛(wèi)星定位能做到更穩(wěn)定、定位精度更高，從而實(shí)現(xiàn)1~3m、1m甚至優(yōu)于1m的定位。

通過(guò)這張圖我們可以非常直觀地看到三大區(qū)域性增強(qiáng)系統(tǒng)所服務(wù)的區(qū)域，很明顯美國(guó)的WASS系統(tǒng)在美國(guó)收到的衛(wèi)星單點(diǎn)定位精度是非常高的，一般都能做到1~3米；歐洲的EGNOS系統(tǒng)也能做到非常好的區(qū)域性增強(qiáng)服務(wù)；日本和我國(guó)東部以及東北部也能收到日本的MSAS增強(qiáng)系統(tǒng)；印度也有一套自己的區(qū)域增強(qiáng)系統(tǒng)GAGAN系統(tǒng)。

這些區(qū)域性增強(qiáng)系統(tǒng)都是為了更好的服務(wù)當(dāng)?shù)貐^(qū)域衛(wèi)星定位，讓定位更精確，這樣就能讓更多的應(yīng)用場(chǎng)景使用到衛(wèi)星定位。

隨著定位精度越來(lái)越高，必然有很多應(yīng)用場(chǎng)景包括智能化場(chǎng)景都能使用衛(wèi)星定位技術(shù)，同時(shí)還可以進(jìn)行定位判斷以及時(shí)空判斷。

接下來(lái)我跟大家簡(jiǎn)單地講一下多星多頻聯(lián)合結(jié)算。每套衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)都是通過(guò)不同的頻段來(lái)播發(fā)不同的衛(wèi)星信號(hào)給地面去接受的，比如GPS有L1、L2、L3三個(gè)頻段，北斗有B1、B2、B3三個(gè)頻段。

為什么要用這么多的頻段去播發(fā)衛(wèi)星信號(hào)呢？在這些頻段中，除了一個(gè)是做特殊用途之外，其他的都是為了做到更好的抗干擾以及更良好地去結(jié)算誤差，從而提供更好更穩(wěn)定的定位服務(wù)。目前我們用的很多定位模塊和RTK模塊，我們叫作多星多頻，這種定位設(shè)備也是這種原理：通過(guò)接收多個(gè)導(dǎo)航體系的衛(wèi)星以及多個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航體系下的不同頻段來(lái)做聯(lián)合結(jié)算，使得定位精度更高、性能更穩(wěn)定。

以上圖為例，GPS是通過(guò)三個(gè)不同的頻段來(lái)播發(fā)不同的衛(wèi)星信號(hào)的，L2、L5在多頻段結(jié)算中有著非常好的輔助作用，因此一般的多頻接收機(jī)都需要去接收L2、L5頻段，這樣使得接收機(jī)結(jié)算的精度更穩(wěn)定、更可靠。

從以前的單系統(tǒng)定位到現(xiàn)在的多系統(tǒng)多頻段定位，可以做到更快速的收斂時(shí)間，在很早以前用單GPS來(lái)定位，做FIXD厘米級(jí)RTK固定解需要用幾分鐘才能做到良好的固定，現(xiàn)在通過(guò)多系統(tǒng)多頻道的聯(lián)合結(jié)算，可以達(dá)到幾十秒的收斂時(shí)間，未來(lái)甚至可以實(shí)現(xiàn)秒級(jí)的固定解。

使得高精度時(shí)空定位成為可能，對(duì)智能應(yīng)用來(lái)說(shuō)可以做到開(kāi)機(jī)不久就可以進(jìn)入到高精度的定位狀態(tài)下，這對(duì)我們無(wú)疑是非常便利的。

通過(guò)上面對(duì)GNSS的簡(jiǎn)單講解，可以讓各位朋友完整的了解到GNSS系統(tǒng)運(yùn)行的大概情況，從而對(duì)未來(lái)的自動(dòng)駕駛、自動(dòng)化機(jī)器人以及導(dǎo)航等各領(lǐng)域在一些需要注意的問(wèn)題點(diǎn)做一些鋪墊。

下面我們來(lái)分享一下GNSS高精度定位在自動(dòng)駕駛中的作用。

我先簡(jiǎn)單的介紹下中海達(dá)，中海達(dá)成立于1999年，一直專注于做測(cè)量領(lǐng)域的高精度RTK和海洋測(cè)繪跟高精度的結(jié)合方面產(chǎn)品，2011年我們成功在創(chuàng)業(yè)板上市，目前在高精度衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域也占據(jù)了一定的市場(chǎng)份額。我們?cè)诟呔榷ㄎ活I(lǐng)域奮斗了19年，有著豐富的技術(shù)沉淀，并且為我國(guó)很多行業(yè)培養(yǎng)了很多相應(yīng)的人才。中海達(dá)也是國(guó)內(nèi)創(chuàng)業(yè)比較早的一家公司。

在現(xiàn)階段的汽車領(lǐng)域或者自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，大家對(duì)中海達(dá)還是比較陌生的。在GNSS測(cè)量領(lǐng)域，我們一直都占有一個(gè)比較大的市場(chǎng)份額，同時(shí)通過(guò)了三大品牌的市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)，就國(guó)內(nèi)而言，目前在測(cè)繪高精度定位RTK的市場(chǎng)份額已經(jīng)占到了40%。

另外，我們很早就成立了中海達(dá)定位公司，專注變形監(jiān)測(cè)、農(nóng)機(jī)自動(dòng)化駕駛以及機(jī)械控制市場(chǎng)的開(kāi)拓。

從2011年開(kāi)始，我們就進(jìn)入了農(nóng)機(jī)自動(dòng)化駕駛，也就是說(shuō)，在那個(gè)時(shí)候就已經(jīng)通過(guò)GNSS技術(shù)來(lái)改造我們中國(guó)的拖拉機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)在農(nóng)田這種封閉環(huán)境下的自動(dòng)駕駛，并且在新疆以及東北等區(qū)域形成了一定規(guī)模的應(yīng)用。

在2008年開(kāi)始自主研發(fā)的時(shí)候，我們深切地知道天線的自主研發(fā)非常關(guān)鍵，如果沒(méi)有自主研發(fā)的天線，那么很多產(chǎn)品都不符合應(yīng)用場(chǎng)景，因此形狀會(huì)做的比較大，比較笨重，并且性能也比較差。

從2008年開(kāi)始自主天線研發(fā)，到2013年我們已經(jīng)完全掌握了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)天線的迭代，做到高精度GNSS天線的自產(chǎn)化，并且成立了我現(xiàn)在所在的這家公司，廣州比遜電子科技公司，主要做北斗高精度板卡以及芯片等底層技術(shù)上的突破。從而中海達(dá)就形成了從底層的板卡、芯片以及GNSS天線的全自主研發(fā)。

另外，“北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)”我們也叫作GNSS基準(zhǔn)站，在運(yùn)營(yíng)和生產(chǎn)上都有豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累，從2005年開(kāi)始，我們累計(jì)做了上千個(gè)參考站并在國(guó)內(nèi)運(yùn)行，因此我們?cè)谶@一塊也有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。

在自動(dòng)駕駛生態(tài)中，GNSS定位是非常重要的因素。為什么它很重要呢？我將從高精度地圖和GNSS高精度定位兩個(gè)方面來(lái)介紹，這兩個(gè)高精度定位技術(shù)對(duì)自動(dòng)駕駛來(lái)說(shuō)，也是一條非常基礎(chǔ)且非常重要的語(yǔ)句信息。

高精度地圖現(xiàn)階段是通過(guò)一些后處理技術(shù)，把典型數(shù)據(jù)、圖片數(shù)據(jù)以及高精度的pos數(shù)據(jù)緊密融合在一起，通過(guò)后期的加工，形成了基本的高精度路網(wǎng)信息，為無(wú)人駕駛汽車提供了基礎(chǔ)的地圖導(dǎo)航服務(wù)。

在無(wú)人駕駛汽車上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)RTK定位，對(duì)技術(shù)的要求比較高。當(dāng)無(wú)人駕駛汽車擁有高精度的位置信息之后，就可以跟高精地圖進(jìn)行匹配，從而形成了良好的導(dǎo)航功能，能為我們車上的傳感器進(jìn)行時(shí)間同步或者導(dǎo)航提供了最基礎(chǔ)的時(shí)空信息。

接下來(lái)為大家講解高精度在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的重要性。

首先，對(duì)于高精度地圖的采集，高精度定位在高精地圖采集中是一個(gè)很普通的傳感器，但是它很重要。通過(guò)上面這張圖，大家可以看到高精度地圖采集裝備的大體構(gòu)成。接下來(lái)我把它們拆分開(kāi)來(lái)，簡(jiǎn)單地介紹一下大概的原理構(gòu)成。

通過(guò)這張圖可以比較直觀地看到專業(yè)高精度采集車的基礎(chǔ)構(gòu)成，GNSS移動(dòng)采集端提供了GPS原始數(shù)據(jù)，由原始數(shù)據(jù)再根據(jù)接收終端進(jìn)行PPS同步，使得高精度采集車上的相機(jī)、IMU以及點(diǎn)云激光器等采集設(shè)備都做到了時(shí)間同步，使得每一個(gè)器件的觸發(fā)也都得到了統(tǒng)一。

當(dāng)數(shù)據(jù)得到統(tǒng)一之后，我們把這種數(shù)據(jù)叫做原始數(shù)據(jù)。在移動(dòng)端時(shí)會(huì)把原始數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器或者是給到地圖云服務(wù)器進(jìn)行處理。在做處理的同時(shí)，需要到基準(zhǔn)站上做高精度的后處理服務(wù)，使得Pos信息得到高精度的修正。這樣一來(lái)，在移動(dòng)采集端的相片、IMU以及點(diǎn)云就可以得到高精度的事件信息。最后通過(guò)專門的軟件形成高精度的地圖。

上面我簡(jiǎn)單地介紹了高精度地圖的形成原理，實(shí)際上具體的還會(huì)更復(fù)雜一些。因此在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，高精度地圖是一個(gè)非常重要的基礎(chǔ)，因?yàn)槊恳粋€(gè)地物信息以及屬性都需要非常高精度的數(shù)據(jù)來(lái)支撐，相當(dāng)于所有數(shù)據(jù)的一把尺子，因此GNSS精準(zhǔn)定位能為高精度地圖提供更精準(zhǔn)的地物屬性。

這些地物屬性可以為自動(dòng)駕駛汽車提供更好的判斷。這里面我列舉了三個(gè)方面進(jìn)行區(qū)分：

1、衛(wèi)星信號(hào)盲區(qū)以及衛(wèi)星信號(hào)遮擋區(qū)；2、路口正確車道導(dǎo)航預(yù)判、特殊關(guān)卡和收費(fèi)車道的提前預(yù)判以及提供道路標(biāo)識(shí)的位置；3、提供移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)覆蓋的盲區(qū)以及弱區(qū)的判斷。

當(dāng)汽車駕駛到這些區(qū)域時(shí)，車上的傳感器可以根據(jù)高精度地圖提供的這些屬性進(jìn)行一些預(yù)判，大大地降低了實(shí)時(shí)算法的壓力。

接下來(lái)跟大家介紹一下現(xiàn)階段自動(dòng)駕駛汽車的硬件架構(gòu)，GNSS定位設(shè)備也是必不可少的。GNSS提供了實(shí)時(shí)的高精度位置信息，除了與高精度地圖做匹配，還會(huì)給予各種器件的時(shí)間同步以及事件的觸發(fā)同步，這樣能讓自動(dòng)駕駛汽車上的所有器件都能做到在某一時(shí)刻下統(tǒng)一去做某一件事情。

之前高德的老師也分享過(guò)，高精地圖相當(dāng)于人類大腦記憶中的路線，也就是對(duì)大腦中物理空間的記憶，GNSS定位相當(dāng)于人類對(duì)空間位置和時(shí)空判斷的感知，通過(guò)二者結(jié)合從而知道去哪里、怎么去，目前自動(dòng)駕駛或者機(jī)器人也是往著這方向在發(fā)展。

對(duì)于自動(dòng)駕駛的汽車，可以將它看作一個(gè)戶外全自主機(jī)器人或者高智能的機(jī)器人。我認(rèn)為機(jī)器人是導(dǎo)航與控制兩大部分的相互融和，而高精度定位剛好是做導(dǎo)航這一部分。這些導(dǎo)航與控制在高精度地圖的基礎(chǔ)上去做各種判斷，從而實(shí)現(xiàn)了全自主的運(yùn)作。

數(shù)據(jù)時(shí)空基準(zhǔn)的統(tǒng)一是高精度定位的基礎(chǔ)，這里包括了高精度地圖信息以及實(shí)時(shí)的高高精度定位，現(xiàn)在的高精度定位都是通過(guò)RTK技術(shù)來(lái)獲取的，而RTK定位技術(shù)是一個(gè)相對(duì)定位技術(shù)，所以相對(duì)定位必須要做到時(shí)空基準(zhǔn)的統(tǒng)一，否則高精度地圖信息的位置與高精度實(shí)時(shí)定位的位置是不匹配的。

因此我們國(guó)家在很早以前就推出了國(guó)家2000坐標(biāo)系，并且基于這種地圖信息以及高精度測(cè)繪市場(chǎng)的地圖信息做了統(tǒng)一坐標(biāo)系的工作，對(duì)未來(lái)的自動(dòng)駕駛、自動(dòng)化運(yùn)作行業(yè)提供了時(shí)空基準(zhǔn)。

在這里我總結(jié)了一下，在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域涉及到的五個(gè)時(shí)空基準(zhǔn)必要因素：GNSS衛(wèi)星、高精度地圖、全疆域通訊網(wǎng)絡(luò)覆蓋、全疆域統(tǒng)一基準(zhǔn)的GNSS基站、性能良好的移動(dòng)端GNSS接收機(jī)，也就是高精度定位的五大必要因素。

接下來(lái)分享一下GNSS高精度定位在無(wú)人駕駛中面臨的挑戰(zhàn)，實(shí)際上它面臨的挑戰(zhàn)還是蠻多的。包括：

1、如何保障高頻的穩(wěn)定輸出；2、通訊鏈路和基站的保障如何能做到穩(wěn)定可靠；3、未來(lái)大規(guī)?？闪慨a(chǎn)方案是什么。

目前在自動(dòng)駕駛中RTK技術(shù)要克服的難點(diǎn)包括以下三個(gè)方面：

1、遮擋環(huán)境下的GNSS+INS融合，在遮擋環(huán)境下要做到穩(wěn)定可靠的高輸出；2、在高動(dòng)態(tài)下的定位穩(wěn)定輸出，才能讓高速行駛成為可能；3、高頻率定位輸出的穩(wěn)定性，對(duì)于高速過(guò)彎有著非常好的輔助。

在導(dǎo)航領(lǐng)域，GNSS跟慣導(dǎo)必然是共同存在，分不開(kāi)的，二者融合融合能很好地解決了隧道、高樓、橋底或者樹(shù)林等遮擋環(huán)境下的高精度持續(xù)性輸出，這也是為在城市使用自動(dòng)駕駛衛(wèi)星定位時(shí)提供的非常重要的兩個(gè)輔助。

可以看到上圖的實(shí)例數(shù)據(jù)，這是衛(wèi)星定位和組合導(dǎo)航兩者在過(guò)橋環(huán)境下很名顯的變化，有慣導(dǎo)輔助可以做到軌跡非常圓滑，并且能持續(xù)性的輸出，對(duì)于在過(guò)天橋、過(guò)樹(shù)林或者是在遮擋環(huán)境下都能有持續(xù)性輸出。

但是只有GNSS和高性能的慣導(dǎo)做組合導(dǎo)航也是不夠的，雖然可以做到低延遲、高穩(wěn)定性以及高頻輸出，但如果是長(zhǎng)時(shí)間的衛(wèi)星搜索或者衛(wèi)星信號(hào)丟失，那么它的定位精度也會(huì)越來(lái)越差。

而為了提升數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，有時(shí)候還需要接入車輛的輪速、方向偏度以及未來(lái)的視覺(jué)輔助定位從而防止車道偏離。只有做到多重定位數(shù)據(jù)的相互融合，才有可能在無(wú)人駕駛汽車上做到更加穩(wěn)定的高精度持續(xù)性輸出。

這張圖可以看到高精度定位技術(shù)在自動(dòng)駕駛中總的技術(shù)方案。主要是由基準(zhǔn)站組成大區(qū)域的基準(zhǔn)站網(wǎng)，通過(guò)移動(dòng)通訊傳輸?shù)娇刂?a target="_blank">中心，而數(shù)據(jù)通訊也通過(guò)控制中心來(lái)獲取相應(yīng)的服務(wù)，從而形成高精度的實(shí)時(shí)定位。

把過(guò)程剖析出來(lái)就是上面這張圖。在這張圖上面，我畫了兩個(gè)標(biāo)紅的關(guān)健處，第一個(gè)GNSS基站，由于目前在國(guó)內(nèi)甚至在全球都沒(méi)有做到全疆域的覆蓋，因此它是需要不斷地發(fā)展的；第二個(gè)是IoT/4G/V2X等通訊聯(lián)絡(luò)，因?yàn)橐苿?dòng)接收機(jī)跟基站之間要保障有一條非常穩(wěn)定的鏈路來(lái)實(shí)時(shí)傳輸差分電文數(shù)據(jù)，因此會(huì)用到4G、物聯(lián)網(wǎng)或者車聯(lián)網(wǎng)等通訊手段，但是以現(xiàn)在的通訊手段沒(méi)有能做到任何時(shí)間任何位置都可以穩(wěn)定可靠，同時(shí)這一條鏈路現(xiàn)在也沒(méi)有做到非常穩(wěn)定可靠的應(yīng)用場(chǎng)景，這也是在上面高精度地圖部分，提到的需要做到提前判斷的功能。

由于社會(huì)的快速發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)也出現(xiàn)了像千尋位置這類做全國(guó)性差分電文數(shù)據(jù)服務(wù)的公司，另外我們國(guó)家測(cè)繪地理信息單位也開(kāi)放了相應(yīng)的高精度差分服務(wù)，這樣一來(lái)，基站這方面就可以在國(guó)內(nèi)得到快速的發(fā)展，但是這些都是高度依賴于現(xiàn)在的通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，因此可以看出高精度定位技術(shù)是非常依賴于通訊網(wǎng)絡(luò)的。

接下來(lái)我簡(jiǎn)單地給大家介紹一下中海達(dá)Hi-RPT全球定位服務(wù)的可用性，這也是我們企業(yè)正在做的事情，主要是為了解決如何提高在全球全疆域覆蓋傳輸差分電文服務(wù)的穩(wěn)定可靠性。

這套方案大體上是通過(guò)L波段衛(wèi)星播發(fā)加上移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)播發(fā)形成雙鏈路播發(fā)，從而讓差分電文做到穩(wěn)定可靠，并且脫離了疆域的限制。

上圖是總體的架構(gòu)圖。上圖可以看出，在全球范圍內(nèi)，我們的精度達(dá)到10cm；在中國(guó)區(qū)域，目前可以做到4cm，并且能夠非常好地支持北斗/GNSS全星座。

上圖是我們1月份在廣州測(cè)試的一個(gè)截圖。這是通過(guò)星基來(lái)播發(fā)的，因此對(duì)應(yīng)的會(huì)需要一個(gè)收斂時(shí)間，對(duì)于收斂時(shí)間，隨著技術(shù)的提升，收斂時(shí)間會(huì)越做越短，但現(xiàn)階段還是需要二到三十分鐘的收斂時(shí)間才能達(dá)到厘米級(jí)，而我們現(xiàn)在也在為大疆域高精度的差分服務(wù)做努力。

接下來(lái)我簡(jiǎn)單講一下大規(guī)?？闪慨a(chǎn)方案。

這張圖大家應(yīng)該比較熟悉，現(xiàn)在的自動(dòng)駕駛汽車上幾乎都能看到用慣導(dǎo)來(lái)做高精度定位組合導(dǎo)航。但也存在著一些缺點(diǎn)，總體上看成本有點(diǎn)貴，體積有點(diǎn)大，同時(shí)功耗也有些高，如果是做實(shí)驗(yàn)工程車還行，但是要做到量產(chǎn)的話，這種方案可能還有待商酌。

要做到量產(chǎn)級(jí)自動(dòng)駕駛汽車的器件，必須得符合汽車級(jí)的器件標(biāo)準(zhǔn)要求，并且需要有非常高頻的輸出，同時(shí)還需要做到組合導(dǎo)航。這對(duì)于我們現(xiàn)階段的很多方案都需要進(jìn)行調(diào)整，對(duì)于此，我們中海達(dá)也做了很多的研究和探索，并且針對(duì)這一市場(chǎng)也開(kāi)發(fā)了一些自己的芯片。

上面介紹了車載端GNSS接收機(jī)的重要性和可量產(chǎn)方案，而它的搭檔衛(wèi)星接收天線也是至關(guān)重要的，它是所有數(shù)據(jù)的來(lái)源。這也是大家容易忽略掉的。

擁有一個(gè)接收能力強(qiáng)的天線和能抑制多路徑效應(yīng)的天線可以大大提升接收機(jī)的定位能力并加快它的鎖定時(shí)間。

另外，對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車的外觀來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在都是頂著個(gè)蘑菇頭在上面，確實(shí)不太雅觀，因此對(duì)于量產(chǎn)來(lái)說(shuō)，這種方案是必然會(huì)被摒棄的，同時(shí)也需要根據(jù)汽車的外觀，提供可定制化的服務(wù)，才能做到大規(guī)模的量產(chǎn)。

上圖展示的這些是我們中海達(dá)做的基于空氣型的衛(wèi)星接收天線，也是我們一直走的技術(shù)路線。

未來(lái)真正做到百萬(wàn)級(jí)的量產(chǎn)應(yīng)用方案又是怎樣的呢？

百萬(wàn)級(jí)的量產(chǎn)應(yīng)用方案必然是一個(gè)非常低成本的方案，而這種方案是需要做到芯片級(jí)的，因此，無(wú)論是高通還是博通等這些芯片巨頭也在努力產(chǎn)出這種高精度定位芯片方案。

我們上一年在這塊也有了一定的研究，適用未來(lái)百萬(wàn)級(jí)的可量產(chǎn)方案必須要滿足貼片式生產(chǎn)，這樣才能做到大規(guī)模、有品質(zhì)且低成本的方案。

上圖的右邊是大概的架構(gòu)圖，未來(lái)我們會(huì)在這方面進(jìn)行大規(guī)模的修整。

上面也說(shuō)到這些底層技術(shù)都是中海達(dá)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)設(shè)計(jì)的，這也使得組合導(dǎo)航的硬件一體化IP輸出成為可能，因此對(duì)于車企或者合作伙伴來(lái)說(shuō)，都是可以作為一個(gè)高精度定位的傳感器廠商出現(xiàn)，未來(lái)大規(guī)模生產(chǎn)很可能往IP輸出方式呈現(xiàn)給大家。把高精度射頻芯片、基帶芯片以及RTK算法融入到芯片中來(lái)，可以做到高度集成的應(yīng)用。

最后給大家介紹一下軟件RTK方案，什么叫軟件RTK呢？相信大家都比較陌生，軟件RTK是把RTK算法放到整個(gè)車機(jī)系統(tǒng)中，通過(guò)外部的衛(wèi)星信號(hào)以及傳感器原始數(shù)據(jù)的接入，在汽車上把高精度的定位算法運(yùn)算出來(lái)，從而給汽車做決策。因?yàn)槲磥?lái)的自動(dòng)駕駛汽車是一個(gè)運(yùn)算能力非常強(qiáng)的終端，在這一塊它擁有非常強(qiáng)的實(shí)力，所以中海達(dá)不單單可以做硬件IP的輸出，還可以做軟件IP的輸出。

我的分享就是這些，謝謝大家。

提問(wèn)環(huán)節(jié)

提問(wèn)一：

楊剛-博派汽車-CTO1，車載RTK定位精度是多少厘米？2，無(wú)人駕駛車輛的行駛軌跡控制精度是多少厘米？

余緒慶：1，RTK設(shè)備只要進(jìn)入到固定解，它的定位精度能做到1~2cm，并且高層精度能控制在2~3cm的精度。

2，我們的定位設(shè)備能提供1~2cm的平面定位精度，但是控制往往有延遲以及控制的誤差，因此做到與原始數(shù)據(jù)越接近越好。理論上，最終的控制精度跟實(shí)時(shí)精度會(huì)有10~20cm的誤差，而橫向精度可能是在0.2度左右。

提問(wèn)二：

金晶-航天704所-工程師1，GNSS差分信息通過(guò)什么途徑獲取，移動(dòng)基站或衛(wèi)星，對(duì)實(shí)時(shí)性的要求。2，GNSS信號(hào)在城市峽谷信號(hào)被遮擋怎么處理？

余緒慶：一、對(duì)于差分信號(hào)的獲取，一般有三種方式：1，通過(guò)國(guó)內(nèi)專門運(yùn)營(yíng)差分基站服務(wù)的公司，比如千尋位置；2，通過(guò)一些有關(guān)的部門來(lái)獲取，比如當(dāng)?shù)氐牡乩硇畔y(cè)繪管理部門；3，一些企業(yè)通過(guò)自建基站來(lái)獲取。

現(xiàn)在的差分傳輸是通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)來(lái)進(jìn)行通訊傳輸給到移動(dòng)端，因?yàn)椴罘中拚娢氖敲棵攵夹枰獋鬏數(shù)模诟哳l狀態(tài)下必須要做到實(shí)時(shí)的修正，因此實(shí)時(shí)性是非常重要的。如果網(wǎng)絡(luò)延遲過(guò)高，就會(huì)導(dǎo)致差分周期變大，從而導(dǎo)致精度下降或者退出厘米級(jí)的固定解。因此保障通訊的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性，對(duì)于高精度定位來(lái)說(shuō)非常重要，同時(shí)現(xiàn)在也在通過(guò)其他的手段來(lái)防止中斷后該怎么處理的問(wèn)題。上面我也講過(guò)，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和星基差分雙鏈路的傳輸是未來(lái)差分電文傳輸通訊技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

二、這個(gè)問(wèn)題問(wèn)的非常到位，因?yàn)檫@種場(chǎng)景非常容易遇到，并且是不可避免的。大家都知道GNSS接收機(jī)都是靠天吃飯的，如果被遮擋，信號(hào)必然會(huì)衰弱或者斷開(kāi)。因此這里就需要一些強(qiáng)有力的衛(wèi)星接收天線，最好是跟這些設(shè)備做過(guò)聯(lián)調(diào)的天線來(lái)做衛(wèi)星穩(wěn)定信號(hào)的捕捉，以及市區(qū)中樓宇的多路徑效應(yīng)。

在信號(hào)遮擋區(qū)（比如天橋、隧道）的時(shí)候就需要用到組合導(dǎo)航 + 視覺(jué)車道線來(lái)做輔助，并利用高精度地圖，提前知道信號(hào)盲區(qū)或者弱區(qū)，再利用慣導(dǎo)跟視覺(jué)做實(shí)時(shí)SLAM技術(shù)介入，就能大大地提升穩(wěn)定性。

提問(wèn)三：

高春樂(lè)-美團(tuán)-工程師如何檢測(cè)GPS設(shè)備的精度，常用評(píng)價(jià)指標(biāo)或標(biāo)準(zhǔn)有哪些？對(duì)于自動(dòng)駕駛GPS關(guān)注點(diǎn)在哪些地方？

余緒慶：這個(gè)問(wèn)題問(wèn)題問(wèn)得非常專業(yè)。檢測(cè)GPS精度，如果是在固定狀態(tài)下，精度是非常好檢測(cè)的，用測(cè)量鑒定過(guò)的專用RTK設(shè)備，來(lái)定位其自動(dòng)駕駛汽車天線中心的位置，即可檢測(cè)。測(cè)繪領(lǐng)域的RTK設(shè)備有國(guó)家計(jì)量局出具的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和方法來(lái)鑒定。但是對(duì)于移動(dòng)狀態(tài)下如何鑒定精度，當(dāng)下是比較難的一個(gè)問(wèn)題，我們一般用測(cè)量型RTK設(shè)備放置在汽車車頂，天線與汽車天線固定誤差通過(guò)量算確定出來(lái)固定誤差，然后設(shè)置高頻輸出。雙方用每一針數(shù)據(jù)對(duì)比最大最小值。對(duì)于定向精度就比較好標(biāo)定了，只要用高性能的激光慣導(dǎo)為真值，做對(duì)比即可。

對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車，使用GPS應(yīng)該注意，高頻輸出的穩(wěn)定性、差分通訊的暢通性和天線的安裝空曠位置安裝。因?yàn)槭褂酶呔冉庾鼋馑?，所以還要注意如果數(shù)據(jù)非固定解和數(shù)據(jù)萬(wàn)一無(wú)輸出的備份冗余設(shè)計(jì)。

提問(wèn)四：

史高雄-騰訊-專家工程師中海達(dá)有哪些產(chǎn)品可以推薦，與業(yè)界其它公司的精度對(duì)比如何？

余緒慶：這個(gè)問(wèn)題對(duì)于我們中海達(dá)來(lái)說(shuō)是一個(gè)好問(wèn)題。我覺(jué)得中海達(dá)公司在國(guó)內(nèi)做了這么多年RTK產(chǎn)品，在RTK技術(shù)上擁有比較深厚的技術(shù)沉淀。在RTK核心板卡。天線、慣導(dǎo)和天地一體差分服務(wù)方案，還有核心底層RTK算法企業(yè)級(jí)合作上都可以深入合作定制。

與其他公司對(duì)比，其實(shí)RTK只要進(jìn)入固定解，精度都是一樣的，都可以做到厘米級(jí)。因?yàn)镽TK定位技術(shù)是整套方案的大集成，并非一個(gè)設(shè)備能完成的。所以整套方案的可靠性反而是我們中海達(dá)存在的優(yōu)勢(shì)。

提問(wèn)五：

吉利-王高明-車聯(lián)網(wǎng)1，高架橋上與高架橋下，GPS能定位出來(lái)么？2，當(dāng)其中一個(gè)GPS天線失效了，有其他途徑獲得GPS信號(hào)么？備用器件是什么？

余緒慶：1，在高架橋上是可以的，因?yàn)闃蛏鲜敲鎸?duì)天空的，當(dāng)然可以接收衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行定位的；但是在高架橋下，由于幾乎都被遮擋了，因此是不能定位的，這時(shí)候就需要用慣導(dǎo)進(jìn)行輔助了。

2，當(dāng)GPS天線失效的時(shí)候，是不能接收衛(wèi)星信號(hào)的，也是不能定位的，因此對(duì)于全自主駕駛或者全自主飛行器來(lái)說(shuō)，多冗余設(shè)計(jì)是非常有必要的，這樣可以大大提高我們?cè)O(shè)備的可靠性。而對(duì)于備用器件，我們一般會(huì)選用一些普通的天線和模塊來(lái)做雙算法和雙融合設(shè)計(jì)。這樣即使在一套系統(tǒng)失效的前提下，另外一套系統(tǒng)也能穩(wěn)定地介入來(lái)做輔助工作，這樣能做到比較好的穩(wěn)定。另外對(duì)于雙冗余設(shè)計(jì)，我們也有一些針對(duì)于全自主無(wú)人機(jī)的產(chǎn)品。

提問(wèn)六：

王萌-華為-高級(jí)研究院1，目前貴公司的定位解決方案的售價(jià)大概是多少，能否透露城市普通道路的一個(gè)動(dòng)態(tài)精度和可用率情況（非高速公路和快速路）2，是否有犧牲精度，提高城市可用率，收料速率的方案，因?yàn)閞tk主要面對(duì)測(cè)繪行業(yè)，對(duì)信號(hào)要求比較高，在城市可用率較低，那么是否有亞米級(jí)（低于rtk），但可用率高的解決方案。

余緒慶：1，對(duì)于目前解決方案的售價(jià)，主要是看我們要做的類型，價(jià)格有高也有低。但是隨著未來(lái)大規(guī)模的應(yīng)用，價(jià)格是可以做到非常合理且低廉的。在高速上使用RTK高精度定位，如果是在網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的前提下，是可以做到非常高的可用率，一般能做到95%以上。

2，在城市中，由于城市路況比較復(fù)雜，并且遮擋也會(huì)比較多，這種情況下如果能有一個(gè)組合導(dǎo)航來(lái)維持和輔助的話，也是能做到非常好的定位精度的，但是由于環(huán)境比較復(fù)雜，車速也比較慢，這時(shí)實(shí)時(shí)構(gòu)建的SLAM技術(shù)也會(huì)用上。亞米級(jí)的定位方案也是可行的。但只能在比較低速的場(chǎng)景下才能用到。而在高速的場(chǎng)景下是要用到高精度來(lái)輔助的，因?yàn)樗枰亩ㄎ痪葧?huì)比較高。相對(duì)來(lái)說(shuō)，低速會(huì)通過(guò)其他的器件來(lái)做輔助，這樣可以解決城市中比較復(fù)雜的環(huán)境。