芯耀
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2022 年 1-11 月中國市場（不含進出口）乘用車前裝標配搭載 L2 級（含 L2+）輔助駕駛交付上險為 503.65 萬輛，同比上年同期增長 63.88%，前裝搭載率為 28.85%。
面向智能駕駛的下半場，L2 到 L2+已經(jīng)成為各大汽車品牌搶奪市場的「必爭之地」。從中國本土的智能駕駛行業(yè)來看，競爭白熱化加劇，新一輪的行業(yè)洗牌和競逐已經(jīng)開啟。
汽車之心希望對智能汽車領域 10 家具有代表性的技術公司進行采訪，從技術、量產(chǎn)、組織管理等角度出發(fā)，發(fā)現(xiàn)汽車智能化的中堅力量，為加速推動汽車智能化提供前瞻性的洞察。
當我們談論自動駕駛安全時，我們談論的是自動駕駛高精定位解決方案。
代入到駕駛場景中就能理解這個說法。
想象一下，當我們駕駛一輛高級別自動駕駛汽車通過城市道路從家前往公司，進入車內(nèi)我們需要打開導航輸入位置，導航會根據(jù)定位規(guī)劃一條最近線路。
其次，在啟動自動駕駛系統(tǒng)后系統(tǒng)接管方向盤，車輛感知系統(tǒng)開始運轉并實施觀察路況，同時也會根據(jù)路況進行數(shù)據(jù)計算，預測可能情況采取對應決策。
在系統(tǒng)迅速決策后又會立刻傳輸給方向盤、油門、剎車等作執(zhí)行。
這一個完整的流程包含了自動駕駛高精地圖、定位、感知、預測、規(guī)劃、控制流程。
平時，我們評價自動駕駛系統(tǒng)水平高低的標準，多為駕駛體驗像不像老司機、反應快不快等等，而這些評價體系均聚焦于自動駕駛的規(guī)劃和控制模塊上。
但需要注意的是，自動駕駛的規(guī)劃與控制均是建立在定位之上。
定位安全就是自動駕駛安全的最后一道防線。也只有當高精定位越發(fā)逼近厘米、且更加可靠才能確保更多駕駛者放心地把方向盤交給自動駕駛。
奔馳、小鵬、蔚來、 長城 WEY、奇瑞等主流智能汽車車型都配置了高精定位系統(tǒng)。
包括百度 Apollo、小馬智行、文遠知行、滴滴自動駕駛、元戎啟行、輕舟智航等主流頭部 L4 自動駕駛公司也同樣配備了高精定位系統(tǒng)。
在賽道起風時，智能駕駛 MEMS 高精度定位系統(tǒng)供應商導遠電子，已經(jīng)將高精定位的觸角延伸至上述多個車型中。
目前導遠電子的相關產(chǎn)品有高精組合定位P-Box 和高精地圖定位總成，P-Box 作為負責高精定位的 ECU，可以將定位數(shù)據(jù)提供給地圖模塊，實現(xiàn)定位與高精地圖的匹配。
據(jù)悉，導遠已獲得約 70 個車型定點。
如今，高精定位賽道已經(jīng)起風。
為什么除了高精地圖外，我們還需要高精定位，又為什么一定是高精組合定位才能達到智能汽車定位最優(yōu)解？汽車之心和導遠電子技術研發(fā)副總裁王理硯聊了聊。
01、高精定位系統(tǒng)起風，導遠搶跑賽道
智能汽車高精定位賽道正在經(jīng)歷創(chuàng)業(yè)熱、投資熱、量產(chǎn)熱。
隨著北斗導航大規(guī)模民用以及車聯(lián)網(wǎng)的普及，國內(nèi)出現(xiàn)了一批車載高精定位「新勢力」。
其中導遠電子是最早將產(chǎn)品量產(chǎn)上車、受主機廠認可度最高的行業(yè)領頭羊。
導遠電子創(chuàng)立于 2014 年，成立初期創(chuàng)始人兼 CEO 李榮熙便敏銳地察覺到自動駕駛中的需求，從此專注自動駕駛高精組合定位。
導遠快節(jié)奏的量產(chǎn)和融資腳步，驗證了團隊決策的正確。2018 年時導遠便率先將高精度組合定位系統(tǒng)量產(chǎn)上車，為國內(nèi)車載智能定位系統(tǒng)量產(chǎn)熱拉開帷幕。而在融資上，這幾年導遠幾乎是一年一個融資節(jié)點：
2019 年初，導遠獲近億元 A 輪融資；
2020 年獲過億元 B 輪融資；
2021 年獲得數(shù)億元 C 輪融資；
2022 年獲得數(shù)千萬 C+輪融資。
導遠迎風而動的背后是車載高精定位的一片藍海。
據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)顯示，2021 年時中國自動駕駛高精定位市場規(guī)模為 126 億元，預計 2024 年時行業(yè)規(guī)模將達 176 億元，預計 2025 年時行業(yè)規(guī)模將達 195 億元。
預判自動駕駛高精定位市場每年倍數(shù)級別增長的重要原因是，高精定位作為高階自動駕駛前裝標配功能組件，與中國高等級智能駕駛系統(tǒng)裝配率呈正相關。
2022 年第一季度，中國乘用車 L2 及以上自動駕駛功能裝配率達30.1%，同比增加 12.7%。
同時工信部發(fā)布的《中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展路線圖 2.0》顯示，到 2025 年，搭載 L2 和 L3 自動駕駛功能的新車銷量要達到 50％以上。
自動駕駛高精定位乘風駛向藍海，已成定局。
理解自動駕駛高精定位并不復雜。
一般來說高精定位系統(tǒng)包括衛(wèi)星導航（GNSS）、慣性導航（INS）、環(huán)境特征匹配定位等。而高精定位系統(tǒng)的各項技術過去曾被應用于各大科學領域。
直到 2015 年，高精組合定位技術逐漸與自動駕駛結合。
一個細節(jié)是，如果你早年間關注過各自動駕駛公司改裝的原型車，汽車上安裝的高聳的「蘑菇頭」其實就是高精定位的一部分-RTK 天線，借 RTK 天線接收衛(wèi)星信號以實現(xiàn)定位、定向等功能。
無一例外，高精定位技術應用領域轉向自動駕駛后，實現(xiàn)了最大的商業(yè)化價值和最大規(guī)模量產(chǎn)應用。
畢竟每年增長以百萬量級增長的智能汽車，將是高精組合定位技術發(fā)揮實力的最好載體。
不過，車載高精定位對于位置精度、安全性以及成本把控和交付也有著更高要求。
王理硯向汽車之心解釋，首先高精定位達到厘米級才能滿足 L2+自動駕駛的定位需求，其次高精定位也要滿足車輛在城市、隧道、停車場等不同場景的可用性，最后產(chǎn)品需要面向主機廠交付、經(jīng)得起消費者考驗，因此要保證低成本交付以及安全性。
高精定位是一條不簡單，卻必須要走的路。
02、高精組合定位，沒有路線之爭
高精定位中的衛(wèi)星導航（GNSS）、慣性導航（INS）、環(huán)境特征匹配定位的技術邏輯不盡相同。
衛(wèi)星導航靠測量載體到衛(wèi)星的距離來確定載體位置；慣性導航靠慣性傳感器（IMU）測量載體運動狀態(tài)，結合給定初始條件解算位置信息；環(huán)境特根據(jù)相機圖片和雷達影像提取環(huán)境特征，并通過預先采集的基準數(shù)據(jù)進行匹配獲得當前位置。
這也注定了定位技術各有優(yōu)缺。
衛(wèi)星導航雖然能夠為車輛提供絕對位置信息，缺點在于單點定位精度只有米級，無法滿足自動駕駛厘米級定位需求。同時，一旦車輛進入隧道、密集建筑等遮擋場景中，衛(wèi)星信號輸出頻率低，定位就不知道飄到了哪里去。
慣性導航是獨立系統(tǒng)，不與外界交互就能算出位置信息。但慣性導航是通過測量自身運動信息并積分得到位置信息，導致誤差會通過積分累積起來。且開機進行時間校準的耗時長、設備貴。
而環(huán)境特征匹配定位則需要預先制作地圖基準數(shù)據(jù)，且要不斷更新地圖數(shù)據(jù)。
此時，只有組合才能拼出最佳解，而衛(wèi)星導航+慣性導航的高精組合定位系統(tǒng)已經(jīng)成為了行業(yè)主流。
衛(wèi)慣組合成為最佳選擇并非意外。
王理硯向汽車之心解釋，衛(wèi)星導航和慣性導航互為補充。具體來說，汽車進入樓宇、地庫等遮擋空間中，如果只用衛(wèi)星導航定位，信號受到干擾就只能保證米級定位輸出。
但慣性導航即使在受遮擋的環(huán)境中仍能保持工作狀態(tài)，只是隨著時間推移，誤差將越大。
「單獨用慣導，隨著時間累積、溫度變化，航向、水平位置的誤差會慢慢增大」王理硯強調(diào)道。
這樣的技術特性似乎注定了衛(wèi)星導航和慣性導航就像兩塊為彼此而生的拼圖，拼在一起才能發(fā)揮最大效用，共同成為了自動駕駛安全的守門員。
在王理硯這位資深技術專家眼里，目前市場上已經(jīng)并不存在高精定位技術路線的分歧，「組合導航是大勢所趨，如果說還有什么爭論的話，可能是定位產(chǎn)品具體放在哪個域控制器中?！?/p>
路線沒有爭論，但技術水平、產(chǎn)品質(zhì)量卻有高低。
考驗衛(wèi)慣組合水平的不僅是 IMU 硬件，同時還需要利用算法能力提高定位的精度和可靠性。
衛(wèi)星差分定位算法、組合導航算法以及功能安全完好性算法是衛(wèi)慣組合的三個關鍵算法，導遠電子作為車載組合導航定位的先行者，已經(jīng)積累了深厚的技術實力。
目前，導遠電子高精組合定位系統(tǒng)已全部達到全自研?！?strong>高精車規(guī)安全 IMU，組合導航以及定位引擎等都掌握自己手里?！?/p>
同時，衛(wèi)慣組合之間不同的信息交換和組合狀態(tài)會為車輛定位帶來不同的效果。對此王理硯介紹了目前衛(wèi)慣常用的三種耦合方式：
松耦合：利用 RTK 定位結果+IMU 原始數(shù)據(jù)可實現(xiàn)衛(wèi)慣組合融合；在衛(wèi)星信號可靠的場景下與緊耦合、深耦合相當。
緊耦合：利用 RTK 定位結果+GNSS 原始數(shù)據(jù)+IMU 原始數(shù)據(jù)實現(xiàn)融合定位；在衛(wèi)星信號半遮擋的情況下，可以提升定位效果。
深耦合：在松、緊耦合的技術基礎上利用 IMU 原始數(shù)據(jù)輔助 GNSS 信號捕捉跟蹤；理論上看可以加速重捕，但是需要的計算量最大。
值得注意的是，采用何種耦合方式需要綜合考慮使用場景、實現(xiàn)難度和實用性等因素，并沒有簡單的優(yōu)劣之分。
王理硯強調(diào)，比如車輛在開闊天空下行駛用松組合就足夠了，因為緊組合效果和松組合也是一個級別，且模型更復雜、計算耗時更大，綜合考慮在實用性方面缺乏優(yōu)勢。
目前導遠的高精組合定位系統(tǒng) P-Box 已實現(xiàn)緊耦合定位算法，意味著即使在隧道和地下停車場等衛(wèi)星信號不佳的場景，也能夠提供低延遲位置、速度、姿態(tài)和授時的信息。
同時，導遠也實現(xiàn)了靈活耦合，P-Box 具備場景識別能力，可以在不同場景中靈活切換衛(wèi)慣系統(tǒng)的耦合程度、組合方式，以此實現(xiàn)高可靠性、高精度定位。
據(jù)悉，P-Box 搭載著基于卡爾曼濾波的高效穩(wěn)定緊耦合組合導航算法，已達到定位誤差小于20cm的定位誤差。
而導遠的另一款產(chǎn)品 P-Box plus 地圖定位總成，在 P-Box 的基礎上增加了地圖信息，可以實現(xiàn)更高精度定位。即使在 GNSS 和車道線檢測不能同時使用的情況下，依賴慣性導航，P-Box plus 在一定時間內(nèi)仍能夠維持車道級精度的位置輸出。
03、量產(chǎn)，將導遠電子帶入高精定位決賽圈
實驗室里的環(huán)境與工程化的使用環(huán)境截然不同，大規(guī)模量產(chǎn)帶來的標定問題也將對高精組合定位系統(tǒng)帶來極大挑戰(zhàn)。
量產(chǎn)是檢測產(chǎn)品的重要標準，也是考驗廠商交付水平、協(xié)作能力的重要關卡。
把自動駕駛高精定位做到大規(guī)模量產(chǎn)并不容易。
王理硯向汽車之心表示，以前高精定位系統(tǒng)的市場需求量并沒有那么大，行業(yè)對于大規(guī)模量產(chǎn)高精定位系統(tǒng)沒有經(jīng)驗，但轉向汽車之后，需求量就非常大。
「每年出產(chǎn)數(shù)百萬臺車，這個量級其實是從來沒有遇到過的」，王理硯感嘆道。
在大規(guī)模量產(chǎn)這一點上，導遠電子走得一直很靠前。
2015 年導遠電子將產(chǎn)品重心轉移至自動駕駛。
2018 年之后，導遠電子便進入大規(guī)模量產(chǎn)階段，開始交付首批高精組合定位產(chǎn)品。
到 2020 年 8 月完成交付 10 萬套。去年年底，公司宣布已交付近 50 萬套自研的高精度組合定位產(chǎn)品。
導遠的量產(chǎn)能力和速度皆在賽道中一騎絕塵。
正如王理硯向汽車之心提到的「量產(chǎn) 1 萬臺與 10 萬臺之間會有一個坎，同樣 10 萬與 100 萬也會有一個坎」，導遠四年量產(chǎn)近 50 萬的能力并非一朝一夕，而是得益于導遠在制造運營中的精益管理和數(shù)字化流程，以及領先的數(shù)據(jù)積累和技術優(yōu)勢。
從數(shù)字化制造的角度來說，導遠利用信息化工具大幅提高量產(chǎn)交付效率，其中包括在工廠部署數(shù)字化系統(tǒng)來實現(xiàn)全流程產(chǎn)品追溯、原材料追溯等，保證規(guī)?；慨a(chǎn)交付過程中的產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效率，同時進一步降本增效，打下價格。
據(jù)汽車之心了解，2018 年之前 NovAtel 的 RTK+IMU 組合導航系統(tǒng)最低價格也在 20 萬元左右。
而隨著硬件價格降低，以導遠為代表的一批國內(nèi)實力玩家出現(xiàn)，目前高精組合定位產(chǎn)品基本已穩(wěn)定至千元價格，成為了中國智能駕駛安全的重要推動力。
而在技術優(yōu)勢上，導遠 2014 年就專注于 IMU 領域，較早時就在 IMU 技術基礎上轉向研發(fā)智能駕駛衛(wèi)慣組合導航。
之所以強調(diào)搶跑賽道的時間是因為，組合導航產(chǎn)品的可靠性、成熟度不僅需要企業(yè)研發(fā)實力強，更要看所車輛的累計測試里程。
王理硯表示：「數(shù)據(jù)與量產(chǎn)保持著一致性，生產(chǎn) 1 萬套與 20 萬套遇到的問題就會截然不同，而順利解決各階段遇到的 Corner case 都會使得導遠積累更多的技術經(jīng)驗，賦能產(chǎn)品使之變得更加成熟、可靠?！?/p>
隨著智能汽車不斷延伸的行程，導遠的產(chǎn)品如今也早已在全國各地上路，面對過雨雪天氣、復雜路況等各種 Corner case 的挑戰(zhàn)。
現(xiàn)在導遠 P-Box 的典型應用已包含 L2+高速領航駕駛、眾包地圖采集和構建、動態(tài)地圖匹配、商用車預見巡航（PCC）和自動代客泊車（AVP）等。達到了「基本能覆蓋 99.9% 的狀態(tài)?！?/p>
導遠電子創(chuàng)始人兼 CEO 李榮熙曾在公開接受采訪時表示，今明兩年很可能迎來第一輪輔助駕駛車型量產(chǎn)落地，再過 3-5 年又會迎來第二輪并逐步向更高階的自動駕駛發(fā)展。
在李榮熙看來，自動駕駛是長期主義事業(yè)，應在行業(yè)成熟前，在保持交付和成本的前提下盡量提高性能，從高精定位的角度推動其逐步成熟。
在自動駕駛高精組合定位的牌桌上，導遠電子已經(jīng)拿到一手好牌。目前導遠電子已經(jīng)在廣州專精特新產(chǎn)業(yè)園建立集研發(fā)、制造、銷售為一體的新總部，這意味著導遠還將在持續(xù)加強技術和量產(chǎn)實力。
正所謂風物長宜放眼量，未來，導遠如何出牌將持續(xù)影響中國高精組合定位的牌局。
