高精度位置服務(wù)如何成為自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ)力量？ | 雷鋒網(wǎng)公開課

雷鋒網(wǎng)按：本文內(nèi)容來(lái)自千尋位置網(wǎng)絡(luò)有限公司業(yè)務(wù)總監(jiān)裴世兵在硬創(chuàng)公開課的分享，由雷鋒網(wǎng)旗下欄目新智駕（微信號(hào)：AI-Drive）編輯整理。

裴世兵，現(xiàn)任千尋位置網(wǎng)絡(luò)有限公司業(yè)務(wù)總監(jiān)。在衛(wèi)星、導(dǎo)航、交通相關(guān)領(lǐng)域深耕15年有余，在技術(shù)研究、系統(tǒng)研發(fā)、市場(chǎng)拓展、行業(yè)分析等領(lǐng)域有豐富經(jīng)驗(yàn)，擁有17項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利，對(duì)組合高精度衛(wèi)星定位技術(shù)在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的應(yīng)用有深入理解。2014年，裴世兵承擔(dān)首個(gè)海外北斗地基項(xiàng)目－巴基斯坦國(guó)家北斗地基增強(qiáng)網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)；2016年負(fù)責(zé)車道級(jí)導(dǎo)航系統(tǒng)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了車道級(jí)高精度地圖采集制作與車輛高精度定位技術(shù)；組織研發(fā)了國(guó)內(nèi)首輛自動(dòng)駕駛電動(dòng)汽車。

內(nèi)容介紹

本期雷鋒網(wǎng)公開課包括以下內(nèi)容： 

1、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)

2、高精衛(wèi)星定位對(duì)自動(dòng)駕駛的價(jià)值

3、高精衛(wèi)星定位實(shí)現(xiàn)方法

4、高精衛(wèi)星定位基礎(chǔ)建設(shè)（by 千尋）

5、自動(dòng)駕駛中的高精定位技術(shù)方案

6、自動(dòng)駕駛汽車高精定位案例

*公開課全程視頻

1、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)

一輛自動(dòng)駕駛汽車就像一個(gè)人，它需要幾個(gè)部分：

• 第一，它需要眼睛來(lái)感知環(huán)境。

• 第二，它需要大腦來(lái)做出決策。

• 第三，它需要手腳來(lái)控制行為。

那么如何實(shí)現(xiàn)感知、決策和控制呢？感知就類似人的視覺、聽覺、觸覺，對(duì)于車輛來(lái)說(shuō)，它是通過一些傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)感知的，通過傳感器，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)能夠了解周圍的車、人、交通狀況、所處位置等。

決策是比較關(guān)鍵的一部分，決策是在感知基礎(chǔ)上對(duì)下一步（加速還是減速、如何轉(zhuǎn)向等）進(jìn)行判斷，同時(shí)，決策系統(tǒng)還會(huì)兼顧舒適性和安全性問題。

控制指的是車輛本身的一些控制系統(tǒng)，它通過決策大腦對(duì)車輛下達(dá)一些指令，比如說(shuō)轉(zhuǎn)向、剎車、加速。

2、高精衛(wèi)星定位對(duì)自動(dòng)駕駛的價(jià)值

今天我們的主題集中在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的感知層面，其中的關(guān)鍵是傳感器。從國(guó)際來(lái)看，自動(dòng)駕駛汽車的傳感器無(wú)外乎這樣幾種：高精度衛(wèi)星定位系統(tǒng)，組合慣導(dǎo)，激光雷達(dá)，攝像頭，微波雷達(dá)，超聲波雷達(dá)等等，很多傳感器構(gòu)成了整個(gè)車輛的感知系統(tǒng)。

有了這樣的感知系統(tǒng)，車輛才能對(duì)外界的環(huán)境、自己所處的位置有一個(gè)清楚的了解，那么每個(gè)傳感器的這個(gè)特點(diǎn)是怎樣的呢？在此簡(jiǎn)單介紹一下：

（1）激光雷達(dá)。激光雷達(dá)是目前自動(dòng)駕駛系統(tǒng)最常用的傳感器之一，它是通過激光掃描實(shí)時(shí)生成3D點(diǎn)云地圖，再將實(shí)時(shí)掃描地圖與地圖庫(kù)匹配來(lái)定位車輛，去做相對(duì)定位。同時(shí)，激光雷達(dá)也能夠識(shí)別行人、車輛、車道線、馬路邊線以及周邊環(huán)境距離等信息。它的優(yōu)勢(shì)是探測(cè)精度非常高（毫米級(jí)），探測(cè)距離能達(dá)到百米的量級(jí)。但是它也存在一些缺點(diǎn)：首先激光可視范圍內(nèi)如果有遮擋，例如有樹、垃圾桶等遮擋，就無(wú)法進(jìn)行識(shí)別；第二點(diǎn)由于激光波束靠反射來(lái)識(shí)別，所以無(wú)法識(shí)別顏色圖案、文字等標(biāo)識(shí)；第三點(diǎn)，目前最主要的問題是，激光雷達(dá)的成本相對(duì)來(lái)說(shuō)依然很高，一個(gè)64線激光雷達(dá)成本超過幾十萬(wàn)，所以普通車輛其實(shí)是很難用在上面的；第四點(diǎn)，傳統(tǒng)激光雷達(dá)的傳動(dòng)部件是機(jī)械的，長(zhǎng)期使用會(huì)造成磨損。當(dāng)然，目前的一些新技術(shù)已經(jīng)在解決這個(gè)問題，并且成本會(huì)逐漸下降。

（2）視覺傳感器，即攝像頭，包括單目、雙目和多目。視覺傳感器可以利用圖像匹配，也能夠?qū)崿F(xiàn)車輛定位，以及對(duì)周圍環(huán)境的3D建模。同時(shí)，視覺傳感器可以識(shí)別行人、車輛和車道線等，也能夠判斷距離。它的優(yōu)勢(shì)是相對(duì)于激光雷達(dá)而言成本非常低，而且能夠識(shí)別路牌、交通燈甚至是一些文字信息。同樣也存在一些缺陷，比如遮擋情況是沒辦法識(shí)別的，并且強(qiáng)光和黑夜等條件下，識(shí)別率相對(duì)來(lái)說(shuō)比較低。例如北京的霧霾天氣，識(shí)別率也是不高的。

（3）毫米波雷達(dá)。毫米波雷達(dá)目前是一個(gè)非常成熟的技術(shù)。很多高檔車前端的防撞雷達(dá)，應(yīng)該用的都是毫米波雷達(dá)，這種傳感器測(cè)量精度和測(cè)量距離以及成本都是沒有問題的，但是它的探測(cè)角度比較小，并且通常需要多個(gè)雷達(dá)來(lái)完成一個(gè)探測(cè)任務(wù)。

（4）超聲波雷達(dá)。超聲波雷達(dá)主要用于探測(cè)近距離障礙物，用在倒車、自動(dòng)泊車等方面。超聲波的探測(cè)距離一般在3-5米以內(nèi)。

（5）RTK接收機(jī)。這是目前我們所了解的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)普遍會(huì)采用的一個(gè)技術(shù)，它利用高精度衛(wèi)星定位，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的厘米級(jí)定位，并且能夠通過雙天線的接收機(jī)，確定車身的航向，甚至是俯仰。RTK接收機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是定位精度高、使用簡(jiǎn)便，成本也相對(duì)比較低。但是它也存在一些問題，因?yàn)槭茈姶怒h(huán)境影響，比如說(shuō)干擾、環(huán)境遮擋反射等等，這會(huì)造成它的定位精度下降。

（6）高精度組合慣導(dǎo)。組合慣導(dǎo)其實(shí)是利用陀螺和加速度G去推算車輛的位置、航向和加速度。通過這樣一些參數(shù)積分，自主推算車輛在當(dāng)前速度和加速度情況下，下一個(gè)時(shí)刻所處的位置。它的優(yōu)勢(shì)是不依賴外界環(huán)境，靠自身就可以實(shí)現(xiàn)定位。但存在的問題是，如果長(zhǎng)時(shí)間推算，存在一個(gè)累計(jì)誤差，隨著時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，如果沒有辦法給它提供校正的話，這個(gè)誤差就會(huì)越來(lái)越大。

目前的自動(dòng)駕駛方案大概就是以上幾種，每一家廠商在設(shè)計(jì)和應(yīng)用自動(dòng)駕駛系統(tǒng)時(shí)，都會(huì)或多或少去偏重某一類傳感器，比如說(shuō)有的會(huì)偏重激光雷達(dá)，有的偏重視覺，有的會(huì)偏重衛(wèi)星定位，不同的方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，如下圖。

如何看待高精度衛(wèi)星定位對(duì)自動(dòng)駕駛的價(jià)值？

第一點(diǎn)，極端天氣和環(huán)境下的位置感知。舉個(gè)例子，雨天積水發(fā)射燈光、冬天路面積雪覆蓋等情況下，利用視覺傳感器和激光雷達(dá)是很難識(shí)別車道線的，又如在沒有車道線的道路，如開闊的廣場(chǎng)，或比較大的院子或停車場(chǎng)里面，這樣的封閉區(qū)域不一定有明顯的道路邊線，周圍又沒有相對(duì)比較容易辨識(shí)的參照物，所以視覺和激光雷達(dá)很難做出相對(duì)定位。

但高精度衛(wèi)星定位是不受這些因素的影響的。高精度定位配合高精度地圖，車輛可以對(duì)自己的位置做出非常準(zhǔn)確的判斷，而后控制車輛按照預(yù)定方向行使。這是我們認(rèn)為高精度定位對(duì)自動(dòng)駕駛帶來(lái)的第一個(gè)價(jià)值。

第二點(diǎn)，自動(dòng)駕駛的安全性和舒適性。例如車輛在一條很長(zhǎng)的高速路行使，如果在這條高速路上有一個(gè)很急的彎道，如果用視覺或激光雷達(dá)的方式去判斷，車輛快開到這個(gè)彎道的時(shí)候才能去做出判斷，這樣會(huì)造成急剎車、急轉(zhuǎn)彎等現(xiàn)象，這個(gè)時(shí)候會(huì)給整個(gè)駕駛的安全性和舒適性造成影響。但如果使用高精度定位技術(shù)，車輛對(duì)自己的位置有清晰的了解，車輛可以通過自己的智能決策系統(tǒng)去判斷，什么時(shí)候、提前多少米開始剎車、轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)向的角度。這種方式提升了整個(gè)駕駛系統(tǒng)的安全性和舒適性。

第三點(diǎn)，V2X應(yīng)用。在交叉路口的車輛穿行和避讓場(chǎng)景中，如果每一輛車都能夠精確地定出自己的位置，通過車車通信和車路通信把自己的位置分享給其他車輛，那么每輛車都會(huì)對(duì)彼此的位置和路口的交通情況有清楚的了解，通過這樣一種智能路車調(diào)度系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)交叉行駛車輛的調(diào)度。達(dá)到一定程度的話，甚至可以取消紅綠燈。

第四點(diǎn)，節(jié)省自動(dòng)駕駛系統(tǒng)運(yùn)算量。利用圖像識(shí)別和激光點(diǎn)云算法，不管是存儲(chǔ)量還是運(yùn)算量都是巨大的，所以目前我們看到一些自動(dòng)駕駛車的后備箱里，實(shí)際上放了一個(gè)非常大型的服務(wù)器去做運(yùn)算和處理的。這種模式是很難實(shí)現(xiàn)工程化或者商業(yè)化應(yīng)用的。

如果利用衛(wèi)星定位，就可以定位出車輛大概在這個(gè)道路的某一段，或者說(shuō)在道路非常精確的某一個(gè)路段上，在做點(diǎn)云匹配時(shí)，就完全沒有必要把整個(gè)城市或整條道路的這個(gè)點(diǎn)云圖像數(shù)據(jù)庫(kù)都調(diào)入做匹配處理，只需要調(diào)用一段數(shù)據(jù)就可以了，這樣會(huì)大大縮短存儲(chǔ)量和運(yùn)算量。所以目前我們看到，一些自動(dòng)駕駛汽車用工控機(jī)就可以完成系統(tǒng)處理。

目前業(yè)界普遍劃分的自動(dòng)駕駛分為5個(gè)階段：Level 1—Level5。現(xiàn)在大多數(shù)上處于Level 2以下，即高級(jí)輔助駕駛，能做到跟車、防碰撞、車道保持等。在Level 2以下的階段，衛(wèi)星定位技術(shù)對(duì)整個(gè)輔助駕駛系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)可選項(xiàng)，不一定是必須要有的。同時(shí)對(duì)于衛(wèi)星定位的精度要求，也是僅在道路級(jí)即可，主要用于道路導(dǎo)航。

當(dāng)自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展到L3以上時(shí)，要求車輛L3在高速公路、停車場(chǎng)泊車等特殊場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。這些都是需要高精度衛(wèi)星定位的，并且對(duì)精度的要求也越來(lái)越高，精度要求做到車道級(jí)，這樣才能做到在高速公路上并線或是上下匝道，并確保車輛的安全性。

3、高精衛(wèi)星定位實(shí)現(xiàn)方法

如何實(shí)現(xiàn)高精度衛(wèi)星定位？

首先介紹一下普通衛(wèi)星定位的原理。地面上一個(gè)接收機(jī)，在同時(shí)接收天上4顆衛(wèi)星信號(hào)的時(shí)候就能夠?qū)崿F(xiàn)定位，為什么要4顆衛(wèi)星呢？

我們都知道，X、Y、Z三個(gè)方向需要三顆衛(wèi)星，三個(gè)方程完成定位。但事實(shí)上，時(shí)間也是一個(gè)不確定性，所以未知數(shù)有四個(gè)：X，Y，Z和T。所以當(dāng)?shù)孛娼邮諜C(jī)收到4顆衛(wèi)星信號(hào)的時(shí)候，它會(huì)根據(jù)4個(gè)方程解算出當(dāng)前的時(shí)刻，以及X、Y、Z的坐標(biāo)。

但是這種方法存在一些誤差。比如信號(hào)穿過天空的電離層和對(duì)流層時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的擾動(dòng)，會(huì)造成信號(hào)延遲同時(shí)產(chǎn)生誤差，同時(shí)我們觀測(cè)的衛(wèi)星軌道等都會(huì)存在一定抖動(dòng)，所以普通衛(wèi)星定位存在比較大的偏差，它的可信度是不高的。

如何解決這個(gè)問題？

我們提出這樣一個(gè)辦法，就是在地面上建立基準(zhǔn)坐標(biāo)的參考站。這個(gè)參考站是有要求的，第一，它所建立的位置坐標(biāo)是要永遠(yuǎn)不變動(dòng)的，我們甚至要求將它建在基巖上，如果這個(gè)地方土層比較松動(dòng)，我們會(huì)向下挖，一直挖到凍土層的時(shí)候，確保這個(gè)基準(zhǔn)站的坐標(biāo)是固定不動(dòng)的。

這樣的基準(zhǔn)站會(huì)連續(xù)7×24小時(shí)觀測(cè)所有能觀測(cè)的衛(wèi)星信號(hào)，由于它的自身坐標(biāo)是已知的，所以通過觀測(cè)衛(wèi)星信號(hào)，它能夠反向推算出電離層、對(duì)流層的誤差，以及衛(wèi)星軌道的誤差，總結(jié)形成一系列誤差參數(shù)。這些誤差參數(shù)通過某個(gè)傳輸方式傳給接收機(jī)，接收機(jī)在定位的時(shí)候，就可以在運(yùn)算過程中把誤差減掉。通過這種方式，我們就能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的衛(wèi)星定位。那么，因?yàn)檎`差參數(shù)傳遞是不同的，所以對(duì)于接收機(jī)來(lái)說(shuō)，差一點(diǎn)的可以做到米級(jí)，甚至是亞米級(jí)精度，好一點(diǎn)則是厘米級(jí)誤差。這就是高精度衛(wèi)星定位的基本原理。

目前，高精度衛(wèi)星定位在應(yīng)用于自動(dòng)駕駛時(shí)，普遍使用的是RTK技術(shù)，我們稱之為載波相位差分技術(shù)。

這個(gè)定位算法其實(shí)并非新技術(shù)，早在10年前，它就已經(jīng)有成熟的應(yīng)用了。舉個(gè)例子，我們現(xiàn)在的測(cè)量測(cè)繪領(lǐng)域，比如要修路、架橋或是蓋樓，地基、路基都是通過RTK技術(shù)去畫線，又如從河的兩岸往中間架橋的時(shí)候，你會(huì)發(fā)現(xiàn)橋梁合攏時(shí)候中間能夠剛好對(duì)齊，這都是采用了RTK定位手段，使兩邊的橋梁可以非常精準(zhǔn)地合攏在一起。

其他方面，如車輛應(yīng)用上，我們最熟悉的就是駕考系統(tǒng)。考試車輛裝有兩個(gè)RTK定位設(shè)備，它能夠把車輛虛擬成一個(gè)方框，與地圖中的車庫(kù)線位置匹配，當(dāng)車輛出庫(kù)和入庫(kù)的時(shí)候，一旦超出這個(gè)車庫(kù)的邊界線，系統(tǒng)就會(huì)及時(shí)報(bào)警。另外，RTK技術(shù)還應(yīng)用在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，黑龍江省80%的大馬力拖拉機(jī)已經(jīng)全部安裝了自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，可以自動(dòng)播種或收割。

4、高精衛(wèi)星定位基礎(chǔ)建設(shè)

所以，RTK應(yīng)用在傳統(tǒng)行業(yè)其實(shí)并不陌生。但它也存在問題，就是作用范圍是有限的。目前像駕校、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，通常會(huì)架一個(gè)單站，在附近范圍作業(yè)。但這樣的系統(tǒng)對(duì)智能交通或自動(dòng)駕駛來(lái)說(shuō)，可能在園區(qū)中做一個(gè)demo是沒有問題的，但很難應(yīng)用到實(shí)際的商業(yè)領(lǐng)域中。怎么辦呢？

我們目前有這樣一個(gè)成果。上圖中，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)代表了一個(gè)基準(zhǔn)站，這個(gè)基準(zhǔn)站由千尋網(wǎng)絡(luò)位置公司在全國(guó)建設(shè)，2016年底已建設(shè)完成超過1200個(gè)基準(zhǔn)站。這些基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)會(huì)統(tǒng)一回傳到我們的服務(wù)平臺(tái)，形成全國(guó)一張網(wǎng)，再把這張網(wǎng)上的數(shù)據(jù)結(jié)算到每一個(gè)地區(qū)的誤差參數(shù)。通過這種方式，能實(shí)現(xiàn)全國(guó)的高精度定位服務(wù)覆蓋。

那么對(duì)于接收機(jī)來(lái)說(shuō)，如何實(shí)現(xiàn)高精度定位呢？對(duì)于一個(gè)正常的衛(wèi)星定位接收機(jī)而言，在接收衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)，它也能夠通過互聯(lián)網(wǎng)從千尋的服務(wù)平臺(tái)上獲取當(dāng)?shù)氐男l(wèi)星定位誤差參數(shù)。拿到誤差參數(shù)后，在接收機(jī)里會(huì)有一個(gè)高精度定位解算的算法，最終輸出一個(gè)高精度定位結(jié)果。

以上是高精度定位的一個(gè)基本原理，總結(jié)來(lái)說(shuō)它需要兩個(gè)條件：

• 條件一，接收機(jī)本身要支持這樣的定位解算算法。目前我們看到的國(guó)際國(guó)內(nèi)主流的衛(wèi)星導(dǎo)航廠家和產(chǎn)品都是支持這種算法的，可能不同的產(chǎn)品會(huì)有精度差異。

• 條件二，要能夠支持聯(lián)網(wǎng)。這樣可以通過互聯(lián)網(wǎng)從全國(guó)一張網(wǎng)平臺(tái)上拿到誤差參數(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度定位。

5、自動(dòng)駕駛中的高精定位技術(shù)方案

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中應(yīng)用了哪些關(guān)鍵高精度定位技術(shù)呢？

第一，要想實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)運(yùn)行，首先厘米級(jí)定位的播發(fā)服務(wù)是必不可少的。但是這種服務(wù)目前存在幾個(gè)問題，一個(gè)問題是只能滿足區(qū)域的自動(dòng)駕駛演示或測(cè)試服務(wù)，很難實(shí)現(xiàn)大范圍的跨省測(cè)試。第二個(gè)問題是目前的局域網(wǎng)很難實(shí)現(xiàn)高并發(fā)的支持。假如有100萬(wàn)輛車，同時(shí)在一個(gè)城市里需要高精度定位服務(wù)，這對(duì)于后臺(tái)的壓力是非常大的。這也是要實(shí)現(xiàn)全國(guó)性的、高服務(wù)等級(jí)的定位播發(fā)服務(wù)的原因。

第二，組合高精度定位終端。RTK是一種非常低成本并容易獲取的高精度定位技術(shù)。但是，城市環(huán)境有很多高樓遮擋、立交橋、地下隧道等情況，這些情況下衛(wèi)星定位很難全程保證高精度定位精度的。這個(gè)時(shí)候需要高精度組合慣導(dǎo)來(lái)輔助定位，當(dāng)衛(wèi)星短時(shí)間失鎖的時(shí)候，可以用慣導(dǎo)去短時(shí)間推算位置。

第三，多傳感器融合定位算法。剛提到將RTK的定位和慣導(dǎo)做融合，未來(lái)我相信還會(huì)有更視覺傳感器、激光雷達(dá)傳感器的融合，保證自動(dòng)駕駛車輛的高可靠性和安全性。

第四，高精度地圖。這方面大家已經(jīng)普遍比較關(guān)注了，有了高精度定位，如果沒有地圖的話，定位是沒有辦法與環(huán)境做匹配的。所以高精度地圖的采集和應(yīng)用也是自動(dòng)駕駛方案中的重要一環(huán)。

6、自動(dòng)駕駛汽車高精定位案例

高精度定位在智能駕駛以及自動(dòng)駕駛中有哪些應(yīng)用？這里我把我們比較熟悉和參與比較深的案例介紹一下。

2016年7月16日，在杭州的云棲小鎮(zhèn)舉辦了一場(chǎng)上汽榮威RX5發(fā)布會(huì)。這輛車本身已經(jīng)集成了車道集導(dǎo)航技術(shù)和的高精度地圖。從上圖（1）中其實(shí)可以看到，它的導(dǎo)航地圖已經(jīng)跟傳統(tǒng)的地圖不一樣了，可以精細(xì)區(qū)分車道。

同時(shí)，這類高精度地圖對(duì)于車輛的定位精度也相對(duì)來(lái)說(shuō)要求比較高，所以這輛車本身搭載了高精度的厘米級(jí)定位終端，同時(shí)搭配千尋Find Cm的服務(wù)。因此，這輛車能夠在這樣的示范區(qū)達(dá)到高精度自主導(dǎo)航的效果。2016年10月13日-16日，在杭州云棲大會(huì)上，上圖（2）中的這輛車完全基于高精度衛(wèi)星定位實(shí)現(xiàn)了他實(shí)現(xiàn)了自主避障、行人跟隨、定點(diǎn)停車、自動(dòng)泊車等功能。

2016年11月12日-13日，江蘇常熟舉辦的中國(guó)智能車未來(lái)挑戰(zhàn)賽中，經(jīng)我們調(diào)研，來(lái)自全國(guó)的23支參賽隊(duì)伍均采用了RTK高精度衛(wèi)星定位技術(shù)。比賽賽場(chǎng)使用的高精度地圖也是利用這種厘米級(jí)定位服務(wù)來(lái)采集的。

如何看待高精度定位技術(shù)在自動(dòng)駕駛中的應(yīng)用呢？我們這么認(rèn)為，高精度定位是自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ)，它具有一下特點(diǎn)：

• 第一，覆蓋廣。有了全國(guó)一張網(wǎng)以后，高精度位置服務(wù)將廣泛覆蓋。

• 第二，易使用。對(duì)于用戶而言，位置的獲取、處理速度和技術(shù)難度都不高。

• 第三，高穩(wěn)定。目前全國(guó)一張網(wǎng)采用整網(wǎng)解算，基于云架構(gòu)處理，可靠性和穩(wěn)定性較高。

• 第四，低成本。相對(duì)于激光雷達(dá)等設(shè)備而言，RTK定位技術(shù)的成本還是很低的。

自動(dòng)駕駛研發(fā)路線

我們通過與國(guó)內(nèi)OEM廠商和Tier 1廠商的合作與調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)駕駛技術(shù)的研發(fā)走得是兩條路線：工程化路線和技術(shù)化路線。

工程化路線：選擇工程化路線的，主要是OEM主機(jī)廠和Tier 1等零部件供應(yīng)商，這條路線更偏向于實(shí)用角度。一般來(lái)說(shuō)，初級(jí)會(huì)先實(shí)現(xiàn)車道級(jí)導(dǎo)航，類似上文提到的RX5實(shí)現(xiàn)的功能，即通過車輛高精度定位，配合高精度地圖，對(duì)現(xiàn)有車輛的導(dǎo)航有一個(gè)體驗(yàn)上升級(jí) → 在此基礎(chǔ)上，可能會(huì)發(fā)展L2到L3級(jí)別，即高級(jí)智能輔助駕駛技術(shù)，包括車道保持、車輛跟隨，實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)景主要針對(duì)高速公路等簡(jiǎn)單場(chǎng)景 → 再往后，會(huì)實(shí)現(xiàn)L3-L4階段，如實(shí)現(xiàn)變道控制、超車，以及自主上下高速等 → 最后階段，才發(fā)展到L4-L5，能夠?qū)崿F(xiàn)完全自主駕駛。

技術(shù)化路線：選擇技術(shù)路線的廠商，主要是一些互聯(lián)網(wǎng)公司以及智能駕駛技術(shù)企業(yè)，他們的技術(shù)能力，我認(rèn)為還是非常強(qiáng)的，有一些甚至直接切入L4-L5級(jí)別的這種高度自動(dòng)駕駛技術(shù)。

技術(shù)化路線中的公司運(yùn)營(yíng)模式分為幾類。

1、關(guān)注車道級(jí)導(dǎo)航，會(huì)為現(xiàn)有的類似百度、高德等公司做導(dǎo)航體驗(yàn)的提升。

2、從低速自動(dòng)駕駛切入，這類方向是注重實(shí)用性的。低速自動(dòng)駕駛汽車屬于非道路場(chǎng)景應(yīng)用，我們也看到，短時(shí)間內(nèi)，自動(dòng)駕駛車輛上路都是不合法的。所以，一些公司專注于非道路應(yīng)用，如景區(qū)游覽車、小區(qū)巡邏車、園區(qū)代步車等。這部分被認(rèn)為是最先落地的自動(dòng)駕駛技術(shù)和應(yīng)用。

3、瞄準(zhǔn)道路級(jí)自動(dòng)駕駛應(yīng)用。這類公司技術(shù)能力相對(duì)來(lái)說(shuō)比較強(qiáng)，他們通過集成傳感器、開發(fā)算法以及高精度定位等能力，提供一個(gè)完成的自動(dòng)駕駛解決方案。最后將方案提供給車廠，或是自己造車等等。

精彩問答

新智駕：目前已有許多行業(yè)人士認(rèn)為，芯片+算法的集成化方案會(huì)成為未來(lái)自動(dòng)駕駛的趨勢(shì)，您如何看待高精度位置服務(wù)的嵌入式方案，以及與其他傳感器處理能力的融合？

裴世兵：未來(lái)自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，芯片+算法的集成方案是必然趨勢(shì)。其中包括兩點(diǎn)：一點(diǎn)是“去專業(yè)化”，一定會(huì)有類似公司提供相關(guān)服務(wù)，讓更多的人使用高精度服務(wù)時(shí)感受不到技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程。例如目前我們會(huì)提供SDK工具包方案，對(duì)于用戶，只要在系統(tǒng)或處理器中嵌入SDK工具包，那么他在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)會(huì)自動(dòng)從服務(wù)器拿到高精度定位數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)給到高精度芯片內(nèi)部，讓芯片獲得高精度定位結(jié)果。另一點(diǎn)就是與其他處理器的融合，目前最簡(jiǎn)單的是提供單純的RTK定位算法，再高一級(jí)是將慣導(dǎo)算法融合，讓高精度定位服務(wù)更加連續(xù)、穩(wěn)定和可靠。

未來(lái)，我相信會(huì)逐漸將視覺、激光雷達(dá)等其他傳感器信息，甚至包括車輛本身的CAN BUS信息也融合進(jìn)去，高度集成的方案最終會(huì)給出車輛精準(zhǔn)的位置。

新智駕：高精度定位服務(wù)商和高精度地圖服務(wù)商應(yīng)該合作開發(fā)綜合解決方案嗎？還是客戶購(gòu)買兩家的服務(wù)后，自己再進(jìn)一步做融合處理呢？

裴世兵：高精度定位和高精度地圖本身就是一對(duì)，一定要配合起來(lái)才能正常發(fā)揮作用。所以目前這兩個(gè)角色也是緊密配合，未來(lái)不論會(huì)不會(huì)合作提供方案，但配合是沒有問題的。

用戶一定要了解到高精度定位技術(shù)和高精度地圖，不止是為了單純的定位，也可能為其他業(yè)務(wù)邏輯服務(wù)。所以對(duì)于一家自動(dòng)駕駛廠商而言，它必須同時(shí)了解高精度位置定位和高精度地圖。

新智駕：我國(guó)高精度位置服務(wù)與國(guó)外水平的差距？北斗的實(shí)用情況如何？

裴世兵：國(guó)內(nèi)外高精度位置服務(wù)的技術(shù)原理其實(shí)是一樣的。單從北斗情況來(lái)看，它的發(fā)射比GPS晚，但北斗在整個(gè)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和構(gòu)型上理論上是超越GPS的。例如北斗系統(tǒng)有5顆靜止軌道衛(wèi)星(同步衛(wèi)星)，可以一直在中國(guó)上空，這保證了北斗在中國(guó)的衛(wèi)星數(shù)比其他地區(qū)多，這是北斗系統(tǒng)服務(wù)國(guó)內(nèi)的優(yōu)勢(shì)之一。另一點(diǎn)，國(guó)內(nèi)基準(zhǔn)站建設(shè)數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越國(guó)外的基準(zhǔn)站數(shù)量，這是我們能夠提供更優(yōu)質(zhì)高精度位置服務(wù)的基礎(chǔ)能力。

新智駕：自動(dòng)駕駛汽車對(duì)環(huán)境感知和定位的實(shí)時(shí)性要求很高，高精度定位服務(wù)如何在這方面進(jìn)行優(yōu)化？

裴世兵：自動(dòng)駕駛汽車對(duì)定位的實(shí)時(shí)性要求很高，所以我們的很多合作伙伴在選用接收機(jī)或輸出頻率時(shí)一般會(huì)選擇20赫茲。但使用高精度定位服務(wù)是不受這種影響的，因?yàn)楦呔榷ㄎ环?wù)我們目前采用的方案是1秒為用戶播發(fā)一次差分?jǐn)?shù)據(jù)，理論上來(lái)說(shuō)，接下來(lái)10秒內(nèi)系統(tǒng)都可以使用這組數(shù)據(jù)做運(yùn)算，所以影響是不大的。

另外還有一個(gè)比較低成本、更簡(jiǎn)單的方案，比如說(shuō)采用1赫茲的低成本衛(wèi)星定位接收機(jī)，再結(jié)合慣導(dǎo)推算位置，用慣導(dǎo)補(bǔ)足更高實(shí)時(shí)性（20赫茲、50赫茲甚至100赫茲）的定位需求，相對(duì)而言容易的多。

新智駕：目前市場(chǎng)上有五花八門的各類自動(dòng)駕駛解決方案，您如何看待高精度位置服務(wù)在其中扮演的角色？

裴世兵：高精度定位服務(wù)不是唯一的自動(dòng)駕駛解決方案，但一定是自動(dòng)駕駛解決方案中最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。未來(lái)，廠商也不會(huì)單獨(dú)采用某一項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，必然是技術(shù)融合的解決方案。對(duì)于他們能造成影響的包括兩點(diǎn)，一個(gè)是技術(shù)成本，一個(gè)是設(shè)備使用的復(fù)雜程度。所以目前，如激光雷達(dá)在成本沒有降下來(lái)的情況下，人們對(duì)它的使用會(huì)非常慎重，但對(duì)于RTK定位而言，成本已經(jīng)很低了，并還在下降，所以未來(lái)的使用推廣中應(yīng)該不會(huì)存在難度。

另外，自動(dòng)駕駛車輛最受關(guān)注的還是安全性。如何實(shí)現(xiàn)安全？第一，定位和環(huán)境感知越精準(zhǔn)越好；第二，技術(shù)手段越多、越融合越好，多種手段的融合能夠提升系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性。高精度定位服務(wù)在自動(dòng)駕駛中其實(shí)扮演了一個(gè)重要角色，尤其是未來(lái)實(shí)現(xiàn)V2X應(yīng)用時(shí)，作用會(huì)體現(xiàn)得更加明顯。

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