u-blox谈高精GNSS在自动驾驶中的作用：位置准确度是安全前提

我们知道，在任何驾驶条件下，自动驾驶车辆均依赖于两种信息：汽车位置和汽车行驶的速度。而收集这些信息需要整合多种复杂技术，包括GNSS（全球导航卫星系统）、传感器、蜂窝连接技术，以及车辆之间（V2V）、车辆和周围基础设施之间（V2I）安全可靠的通信技术。

尤其当自动驾驶技术发展到L3以上时，除了全局性的了解道路状况外，自动驾驶必须实时确定车辆自身的确切位置，而这离不开高精度卫星定位，并且精度要求做到车道级，这样才能确保车辆的安全性。可以说，GNSS高精定位是高度自动化以及全自动驾驶车辆的前提条件。

“目前的GNSS定位技术由于卫星轨道位置的偏差、卫星时钟的错误对流层和电离层的扰动会产生一定的误差，大致为水平方向误差2.5米，垂直高度7.5米左右。u-blox最新推出的高精度定位解决方案F9技术平台，将多频段GNSS技术与航位推算法和高精度算法相结合，并兼容各种GNSS校正数据服务，可实现厘米级的精度水平。从而为下一代高精度导航、增强现实和无人驾驶车辆技术的发展奠定了基础。”u-blox中国区技术总经理Hendrik LEE在接受C114中国通信网采访时表示。

图：u-blox中国区技术总经理Hendrik LEE

高精度GNSS大众市场需求正在爆发

据《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书2016》数据显示，2012年中国高精度GNSS市场规模为23亿元，2016年中国高精度卫星导航应用市场规模已达60亿元，年复合增长率高达27.09%。

实际上，过去几十年来，GNSS技术的性能已经得到大幅改善。高精度GNSS也不算什么新鲜事。Hendrik LEE介绍称，例如在测量建筑物地基下沉高度这种需要精确度达到毫米级的应用中，高精度GNSS的使用是非常普遍的。但是，高昂的器件成本以及对高价校正服务的依赖，阻碍了这项技术从利基市场向外扩张。

基于此，2017年8月，u-blox、博世、三菱电机和Geo++联合组建了一家合资公司Sapcorda，这四家公司意识到，以现有的GNSS定位服务方案无法满足新兴的高精度GNSS大众市场的需求，而他们意在合力提供价格实惠、与大众市场应用相容的全球GNSS校正服务。

u-blox F9将GNSS精度提升至新水平

2016年，u-blox推出了NEO-M8P模块，这是当时市场上体积最小、功耗最低的RTK接收器，u-blox由此踏上了高精度GNSS之路。此后2017年联合几家公司成立Sapcorda后，u-blox于2018年4月宣布推出集成多频段实时动态（RTK）技术的ZED-F9P多频段GNSS模块，采用u-blox F9平台的技术，可在数秒内提供稳定的高精度定位功能。

Hendrik LEE向我们介绍到，u-blox F9平台将GNSS精度提升至了新水平。该平台使用多频段(L1/L2/L5)GNSS信号纠正电离层导致的定位错误并第一时间进行修复（快速TTFF），它能从所有的GNSS星座接收信号（GPS、GLONASS、伽利略、北斗），并通过提高任意时间的可见卫星数量进一步提升性能。独立式u-blox F9解决方案可稳健地实现亚米级精度。

据悉，该技术的汽车应用包括用于平视显示器车道级导航、车载信息娱乐系统和车联网（V2X）通讯。在工业领域中，u-blox F9平台可帮助实现商用无人驾驶车辆应用的大规模使用，包括无人驾驶飞机和地面车辆，如重型卡车或机器人割草机等。

高精度GNSS定位之于自动驾驶

作为一家全球无线及定位模块和芯片的领先供应商，u-blox认为实现自动驾驶中最重要的前提之一是位置的准确度。“现在的卫星导航定位技术无法确保定位的准确度和可靠性，需要靠人的大脑去过滤错误的位置信息。但是如果在自动驾驶情境下，通过电脑来处理和判断的话，就需要GNSS提供的位置信息确保准确度，然后再综合其他传感器的得出一个准确的要求，从而做出合理动作。”Hendrik LEE分析道。

而u-blox F9平台的技术就是帮助尽可能地校正GNSS误差，且目前已经实现了亚米级，也即一米之内。在实际的测试中，该平台能够确保位置范围准确性达到99.99%。也只有这样的可靠性，才能保证后面的算法，才能保证驾驶的安全度。“这是自动驾驶的前提诉求，如果你没有一个保证范围的话，基本上自动驾驶是没用的。”展望未来，GNSS将充当辅助驾驶和无人驾驶汽车系统仪表部分。而这样可以实现三维定位，即便车辆行驶至多层交叉口时也能够确保定位准确。

针对今年以来接连发生的自动驾驶安全事件，Hendrik LEE指出，一项新技术发展初期肯定会有意外事故发生，但所有的系统都要经过一段时间去进行优化。而“人”会在自动驾驶技术发展过程中成为最不确定的因素。他认为，自动驾驶的实现需要庞大的底层数据库，每个国家每个地区人群的习惯都不同，如何以人工智能的方式去进行处理，这将是一个漫长的探索过程。

中国市场重要性凸显

实际上，就在本月初，千寻位置已正式宣布与u-blox达成战略合作，在u-blox面向工业和汽车领域应用的F9技术平台上，采用双频RTK技术，集成千寻高精度位置服务，为用户提供厘米级高精度定位。双方表示，此次合作将为高精度定位在工业及汽车市场应用带来更加完备的解决方案，在提供快速、稳定、低功耗、可扩展的高性能服务的同时，显著降低应用成本。

Hendrik LEE向我们透露，u-blox搭载F9平台技术的GNSS模块的工程样品已经在与国内不少客户进行合作测试，包括国内某无人机厂商以及众多知名汽车厂商在内。预计该产品将于今年第四季度开始量产。

2017年财报数据显示，u-blox公司去年全年总收入为4.037亿瑞郎，同比增长12.1%。其中，亚太地区的收入占比达到40%左右，而中国区则占据亚太地区收入的60%左右。如今，在扫清厘米级定位精度系统打入大众市场应用的三大主要障碍——成本、尺寸和功耗后，u-blox期望能够进一步推动自动驾驶等新技术和应用的实现，并拉动新的业务增长。

来源：C114中国通信网，由 宋淑杰 整理编辑！