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千寻位置宋子未:开启自动驾驶“上帝之眼”,GNSS高精度定位的突破

·2019-08-13 17:48·互联网
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从轻混汽车到插混汽车,再到如今各大车企开始发力 纯电动汽车 新能源汽车 不仅代表了驱动汽车能源方式的改变,更赋予了汽车向智能网联化发展的强大能量。 智能汽车 的兴起一夜间成了人类新的潘多拉魔盒,将汽车这种交通工具,变成了人类生活延伸的一部分。

然而打开智能汽车的潘多拉魔盒,看到未来无限可能的同时,我们也遭遇了一些列技术难题与瓶颈。智能汽车与人类的高度融合,是每一个人都期望的,但在这之前,究竟该如何面对并处理相关的法律法规、城市交通、信息开放、技术痛点等等问题?

8月10日,OFweek 2019中国智能汽车高峰论坛在上海新国际博览中心成功举办。会上来自千寻位置的高级产品架构专家宋子未女士,发表了《GNSS高精度定位在智能驾驶中的突破》主题演讲。对堪称自动驾驶汽车“上帝之眼”的高精定位技术进行了全面解析。

自动驾驶的“上帝之眼”

作为自动驾驶“感知”环节中非常重要的一环,定位可以帮助车辆判断当前所处位置,从而对目前的环境进行整体认知。汽车对自身的精准位置,结合高精度地图,对于当前整体驾驶环境下的一些静态或准静态的信息会产生非常准确的判断。基于此,自动驾驶决策系统才能够做出正确判断,然后控制车辆的下一步行为。

宋子未表示,目前自动驾驶技术依赖诸如摄像头、毫米波雷达、激光雷达等丰富的定位传感器,但几乎都无法达到非常高的精度,或是在探测距离上有一定限制。虽然非常理想的激光雷达在探测距离和精度能够达到很高等级,但激光雷达的成本问题也制约了其量产性,因此未来定位传感器融合是大的趋势。

“集各家所长”融合是趋势

摄像头、激光雷达等技术属于相对定位,GNSS(全球卫星导航系统)定位结合IMU惯性传感器的融合定位,反映的是车辆在地球坐标系中的绝对位置,属于绝对定位。宋子未认为, 目前每一类定位传感器都有自己的优势,但也有非常明显的缺陷。面对目前自动驾驶定位技术的瓶颈,绝对定位与相对定位的融合,是化解的关键。

随着自动驾驶级别的上升,堆砌各类型传感器成了一种常见手段,但保证这些传感器融合工作需要一定算法,这大幅提升了系统复杂性,以及对芯片算力的需求。另外,一些传感器需要大规模的测试来验证整体的系统可靠性,也会带来研发成本的大幅上升。

相比之下卫星定位是可用性比较高的一种技术方案,此外,相比于其他的传感器,成本也比较低。

GNSS面临的挑战及应对方案

目前高精度GNSS在智能驾驶中的应用方向包括汽车的绝对定位、高精地图的制作及作为基准评估相对定位的准确度三方面。但GNSS高精度定位在进入汽车行业过程当中也面临非常多的挑战,宋子未将其总结为智能驾驶可量产性挑战。

其中第一个挑战为可靠性,可靠性在目前差分设计当中是由各个环节共同组成的,不只有整个地基增强系统,包括终端算法联合起来的全链路完好性是L3以上级别的非常重要的关键保障。

宋子未介绍到,为应对这方面的挑战,千寻位置在站网体系方面,已在全国都布设了超过2500个差分参考站,同时站与站之间有充分的冗余和备份,保证整个差分系统时刻可靠安全地工作。 此外,千寻位置在差分数据的算法播发平台上面也做了双数据中心的冗余,在差分改正数据上面引入了完好性的概念。在数据播发到终端的时候,采用双链路冗余保障,包括使用无线通讯及卫星链路播发。最终实现全链路的可靠性和完好性。

第二是在集成度方面的挑战。传统的GNSS组合导航系统有尺寸大、脱离车载电子电气架构、标定困难、难以安装等问题。

针对这些问题,千寻位置已与常规的车载GNSS芯片厂商展开合作。例如高通骁龙的4G B2X平台等,目前都已可以集成千寻的高精度服务,并且已被广泛应用于车机、T-BOX等产品中了。

第三点挑战则聚焦在成本及收益上。

首先在终端硬件方面,目前千寻已经能够融合车载GNSS芯片方案而不引入额外硬件成本。这意味着在车载电子电器架构设计上,其终端芯片不需要付出额外成本。 其次在终端软件上,千寻能够配合服务端改正数据,以节省系统资源的占用。缩小高精度地图查询区域,低成本实现V2X精准定位。

在分享了GNSS的优势、目前面临的挑战及千寻位置所做出的应对方案后,宋子未也介绍了千寻在自动驾驶市场的布局。

千寻位置的市场布局

目前千寻位置的市场及产品布局涵盖了商用车、乘用车、智能机器等领域。千寻不只在车端提供高精度定位方案,同时还会给路端、场端同样提供高精度定位保障。例如路端的高精度地图数据纠偏、未来V2X的时钟同步,以及对整体智能网联做大规模路测等。在场端方面,保证红绿灯等场端设备的数据精确传输并匹配到动态的高精度地图数据当中等。

同时在智能驾驶市场,千寻提供多媒体主机, T-box, 定位ECU等终端设备及高精度地图服务。

最后宋子未总结到,GNSS高精度定位对于服务自动驾驶来说,首要需保证的事精准性,即能够覆盖全场景、全天候、全国各地的精准服务能力。其次是可靠性和安全性,这也是自动驾驶定位系统中两个必不可少的关键性能。

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