各大車廠都確定了各級(jí)別自動(dòng)駕駛落地的大致時(shí)間，但自動(dòng)駕駛的量產(chǎn)計(jì)劃還面臨著不少難題，其中，高精度定位作為自動(dòng)駕駛車輛安全上路的關(guān)鍵一環(huán)，也一直是業(yè)內(nèi)非常關(guān)心的話題。     

在 2021 年上海車展期間，導(dǎo)遠(yuǎn)電子推出了融合了 IMU、RTK、車速、ADAS 相機(jī)、高精度地圖數(shù)據(jù)的高精度定位系統(tǒng)。

據(jù)了解，該高精度定位系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)車道級(jí)定位以及 2km 的預(yù)見性巡航，為高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)提供決策依據(jù)，同時(shí)也助力 L2+ 自動(dòng)駕駛功能的研發(fā)。

自動(dòng)駕駛車輛安全上路的前提

衛(wèi)星導(dǎo)航已經(jīng)進(jìn)入了人們的生活，想必大家也非常熟悉，也可能經(jīng)常遇到這樣的情況——開車進(jìn)入隧道或者停車場(chǎng)等無(wú)法接收衛(wèi)星信號(hào)的場(chǎng)景下，導(dǎo)航位置更新的速度很慢，甚至一段時(shí)間不更新再突然來(lái)個(gè)「漂移」。

這種現(xiàn)象基于多方面的原因。比如衛(wèi)星從軌道上把信號(hào)傳輸回地面的過(guò)程中會(huì)受到多重干擾遮擋，從而導(dǎo)致誤差。

然而，類似的情況出現(xiàn)在自動(dòng)駕駛車輛上將會(huì)帶來(lái)致命的危險(xiǎn)。

在任何一個(gè)駕駛場(chǎng)景中，自動(dòng)駕駛車輛都必須準(zhǔn)確感知自己的車道級(jí)位置信息，才能更好地預(yù)判并防范風(fēng)險(xiǎn)，做出保障安全的駕駛決策。

因此，定位是自動(dòng)駕駛的過(guò)程，也是自動(dòng)駕駛的前提。

不過(guò)，單一的定位技術(shù)又有其自身的局限性，譬如 RTK 和 PPP-RTK，容易受到電離層狀態(tài)、多路徑、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)覆蓋和遮擋的影響，攝像頭、雷達(dá)等車載傳感器在用于定位時(shí)，也容易受外部環(huán)境的影響而出現(xiàn)性能下降。

尤其是在隧道、地庫(kù)這樣特殊的場(chǎng)景中，因光線變化以及 GPS 信號(hào)等的遮擋，很容易對(duì)感知系統(tǒng)造成困擾，進(jìn)而影響駕駛安全。

如此一來(lái)，基于 IMU、RTK、GNSS 信號(hào)、視覺感知系統(tǒng)、高精度地圖等多源融合高精度定位解決方案正在成為行業(yè)的主流選擇，為車輛帶來(lái)更精準(zhǔn)的位置信息，也賦予用戶更好的智能駕駛體驗(yàn)。

其中，慣性導(dǎo)航就成為了安全、可靠高精度定位的最后一道屏障。

所謂慣性導(dǎo)航，就是不依賴外部信息、也不向外部輻射能量的自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。它是以牛頓力學(xué)定律為基礎(chǔ)，通過(guò)測(cè)量載體在慣性參考系的加速度，將它對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分，并且把它變換到導(dǎo)航坐標(biāo)系中，就能夠得到在導(dǎo)航坐標(biāo)系中的速度、偏航角和位置等信息。

基于上述原理，慣性測(cè)量單元 (IMU)就能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)的導(dǎo)航，可以很好地跟蹤車輛的路線偏移情況，縱、橫向的擺動(dòng)角速度，以及縱、橫向和垂直加速度等信號(hào)，跟蹤車體的姿態(tài)和位置變化，并且?guī)缀醪皇芡饨绛h(huán)境影響，即便在復(fù)雜場(chǎng)景下仍能準(zhǔn)確完成測(cè)量。

據(jù)新智駕了解，衛(wèi)星導(dǎo)航一般可以做到幾十赫茲級(jí)別，也就是一秒更新幾十次，高端應(yīng)用可以做到幾百赫茲的級(jí)別，但還達(dá)不到毫秒級(jí)別的連續(xù)導(dǎo)航需求，而 IMU 就可以輕松做到。

不過(guò)，依靠 IMU 的時(shí)間越長(zhǎng)，IMU 的精度就要越高。高精度 IMU 要求內(nèi)核傳感器、震動(dòng)抑制特性都非常好。                 

這之中涉及到校準(zhǔn)、信號(hào)調(diào)理、標(biāo)定等，需要有專業(yè)的人才和專業(yè)的設(shè)備，投入非常巨大。

導(dǎo)遠(yuǎn)電子一直在這高精度慣導(dǎo)領(lǐng)域深耕，并且有了深厚的技術(shù)沉淀和豐富的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。

輕量化的高精度定位系統(tǒng)

得益于對(duì)車規(guī)級(jí)高精度慣性傳感器以及定位算法的深入研究，導(dǎo)遠(yuǎn)電子在本次上海車展期間正式發(fā)布了其第一代高精度定位系統(tǒng)。

在此之前，導(dǎo)遠(yuǎn)電子曾推出了專為自動(dòng)駕駛車輛設(shè)計(jì)的高精組合導(dǎo)航系統(tǒng)（INS），融合了高精度 IMU、雙/多頻多星座 GNSS/RTK 及車速和安全完整的算法模型，能夠給出低延遲的位置、速度、姿態(tài)和授時(shí)（PVAT）等信息。

而全新的高精度定位系統(tǒng)在以往融合了 MEMS 高精度慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)、高精度衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)等的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步加入了 ADAS 攝像頭數(shù)據(jù)、高精度地圖等的感知數(shù)據(jù)。

在這些數(shù)據(jù)的融合作用下，高精度定位系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn) 95% 置信度下橫向誤差小于 0.2 米，縱向誤差小于 2 米，為 L2+ 高速領(lǐng)航駕駛、AVP 自動(dòng)代客泊車、PCC 商用車預(yù)見性巡航眾包地圖采集和構(gòu)建等提供精準(zhǔn)的參考。

導(dǎo)遠(yuǎn)電子 CTO 司徒春輝在發(fā)布會(huì)上說(shuō)道：

通過(guò) GNSS、IMU 和攝像頭三種設(shè)備的相互校驗(yàn)，可以把定位系統(tǒng)失效的可能性降低到十的負(fù)九次方。其中，IMU 可以對(duì)短期的失效進(jìn)行補(bǔ)償。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的介紹，即便在 GNSS 和車道線檢測(cè)均不能使用的情況下，導(dǎo)遠(yuǎn)電子高精度定位系統(tǒng)依舊能夠使車輛保持至少 400 米車道內(nèi)自動(dòng)駕駛，并能滿足功能安全的要求。而且，該產(chǎn)品的高清地圖數(shù)據(jù)已覆蓋全國(guó)高速和城市快速路段。

盡管融合的數(shù)據(jù)更多了，但其實(shí)高精度定位系統(tǒng)是一個(gè)更加輕量化的解決方案。

導(dǎo)遠(yuǎn)電子董事長(zhǎng)兼 CEO 李榮熙表示：

之前的高精度定位系統(tǒng)可以理解為提供高精度的經(jīng)緯、坡度、彎道，而定位系統(tǒng)是告訴你在哪條車道、這條車道有多寬、是實(shí)線還是虛線、是直走還是轉(zhuǎn)彎，提供了整個(gè)道路的信息。

也就是說(shuō)，對(duì)于輕量化的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)來(lái)講，定位模塊直接用定位系統(tǒng)提供的信息就足夠了。

此外，通過(guò)融合多種定位信息，該定位系統(tǒng)還可以用于實(shí)現(xiàn)地圖更新、眾包地圖以及實(shí)時(shí)路況修正。

總結(jié)

近年來(lái)，高級(jí)輔助駕駛有了更進(jìn)一步的發(fā)展，特斯拉、小鵬和蔚來(lái)都提供了領(lǐng)航輔助駕駛功能，在高速上可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的自動(dòng)駕駛。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)說(shuō)，這樣的功能有望成為智能汽車的標(biāo)配，而高精度融合定位技術(shù)也將得到更廣泛的應(yīng)用。

據(jù)了解，這次車展上發(fā)布的數(shù)款國(guó)內(nèi)領(lǐng)先自動(dòng)駕駛車型、滴滴雙子星無(wú)人駕駛平臺(tái)、東風(fēng)悅享 Sharing-Bus、Sharing-Van 等均使用了導(dǎo)遠(yuǎn)的高精度定位方案。

目前，導(dǎo)遠(yuǎn)電子已經(jīng)先后推出了包括 INS570D、INS580S 等在內(nèi)的多款滿足汽車工業(yè)可靠性質(zhì)量要求以及可用性標(biāo)準(zhǔn)的高精度定位產(chǎn)品，定點(diǎn)主流主機(jī)廠超過(guò) 20 款乘用車和商用車車型。  

除了在技術(shù)上進(jìn)行鉆研，導(dǎo)遠(yuǎn)電子也在積極地回報(bào)業(yè)界。

從今年開始，導(dǎo)遠(yuǎn)電子還將提供資金和技術(shù)，加入到到中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的人才培養(yǎng)序列。雷峰網(wǎng)雷峰網(wǎng)雷峰網(wǎng)

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