大有时空:以高精度卫星定位赋能智能驾驶

大有时空:以高精度卫星定位赋能智能驾驶
2024年12月31日 16:30 盖世汽车Gasgoo

2024年12月5日,由零跑汽车和盖世汽车主办的2024零跑智能汽车技术论坛暨前瞻技术展上,大有时空定位研发院负责人赵启龙博士介绍了公司在高精度卫星定位领域的最新技术成果。

以下为演讲内容整理:

关于大有时空

国汽大有时空科技 (安庆) 有限公司是由国家智能网联汽车创新中心孵化设立的科技公司,成立于2021年2月5日,总部位于安徽省安庆市,并在北京、武汉、成都设有研发中心。安庆总部设有地理信息保密机房与数据中心,持有全部十项测绘资质和一项增值电信业务资质。

公司致力于成为“时空数据与智能化方案供应商”,以精准卫星定位、城市级高精度地图和智能时空操作系统为核心,提供厘米级定位、毫米级感知、纳秒级授时;融合惯导、雷达、通信和AI技术,为物联与移动智能化、车辆与运载智能化、道路与交通智能化、时空与安全智能化提供精准时空数据服务和智能化综合解决方案。

智能驾驶对时空信息的需求

智能驾驶技术的发展离不开时空信息的支撑。卫星定位技术自20世纪60-70年代起源于军事领域,90年代逐步向民用普及,尤其对汽车导航领域产生了革命性影响。高德、百度等导航软件基于高精度卫星定位数据绘制道路级地图,成为推动智能驾驶技术的基础建设。

目前,RTK和PPP-RTK技术已成为智能驾驶量产方案的行业标配,超过90%的企业应用这些技术。其中,加拿大卡尔加里的Novatel(海克斯康子公司)开发的组合导航系统被广泛应用,不仅为智能驾驶提供精确基准轨迹,也支撑了算法的后期训练。

随着技术的进步和成本的下降,原本价格数十万的定位设备已降至千元甚至百元级别,价格不再成为量产的制约因素。此外,随着市场需求的持续增长,定位服务及终端已成为智能驾驶技术的核心要素。大有时空为全球市场提供高精度卫星定位服务,并与合作伙伴在芯片、核心部件和模组开发等领域紧密合作,推动智能驾驶技术的持续发展。

大有时空的技术优势

亮点1:顶尖的技术团队

RTK和PPP技术是高精度卫星定位技术的重要里程碑。1992年,美国国家大地测量局的Remondi提出了开创性的RTK技术,并在德克萨斯州国家空间研究中心(CSR)攻读博士学位期间发表相关论文,被誉为“RTK之父”。自90年代以来,RTK技术逐渐从原型研发阶段转向N-RTK的量产应用。同期,大有时空依托的武汉大学院士团队,与CSR同步开展研究,积累了近四十年的技术经验。

PPP技术源于美国GPS卫星定位系统的设计需求,其核心在于通过误差建模精确解析高中低轨卫星的轨道误差。Leica和Novatel等公司率先实现了N-RTK和PPP-RTK技术的落地应用,推动了高精度定位方案的实际部署。2005年,Leica地理信息团队以14亿瑞士法郎被海克斯康收购,随后Novatel也在2008年以3.9亿美元并入海克斯康。大有时空的创始人及团队源于海克斯康,并延续了与Leica及Novatel的深度合作关系,为全球高精度定位技术的普及和发展注入了持续动力。

亮点2:全球覆盖的高精度定位方案

大有时空整合海克斯康全球CORS基准站资源,共同打造卫星定位全球通服务,采用精密星历PPP-RTK技术,为向全球市场提供智能车辆和终端的企业提供SSR精密改正产品,满足智能运载和移动在不同场景下的高精度导航与定位需求。与N-RTK技术需要将位置信息发送到网络端进行修正不同,PPP-RTK技术无需依赖基站,能够更好地保障隐私安全,避免数据泄露问题。此外,PPP-RTK技术在满足汽车功能安全的同时,也为安全行驶提供了可靠保障。

针对国内市场,大有时空提供卫星定位神州行服务,整合国内合作伙伴5000+ CORS基准站资源,采用N-RTK定位技术和标准化格式,为向国内市场提供智能车辆和终端的企业、测绘行业提供OSR精密改正产品,确保与现有终端的无缝对接。

亮点3:高性价比的“服务+软件”模式

当前,硬件价格已接近底线,未来市场需求更偏向“服务+软件”模式。大有时空通过模块化架构实现高效应用和灵活部署,提供了更具成本效益的定位解决方案,目前已与合作伙伴实现300万辆汽车的量产应用。

定位服务包括面向国内市场的N-RTK账号服务和全球覆盖的PPP-RTK账号服务,已为头部地图服务商和汽车制造商提供服务支持。定位引擎以“软件”形式部署,能够融合IMU数据、轮速里程计和档位等信息,提供精确的定位服务。更重要的是,定位引擎已通过ISO 26262功能安全认证,并兼容多种GNSS芯片、CPU微处理器和操作系统。在相同硬件条件下,通过“服务+软件”模式,显著提升智能驾驶系统的定位能力,同时满足高可用性、完好性和功能安全要求,提供高性价比的行业解决方案。

亮点4:严苛的功能安全保障

功能安全是电子系统中的关键需求,尤其在GNSS定位领域,失效分析尤为重要。为深入研究功能安全与GNSS定位误差的关系,大有时空进行了一系列实验,系统分析了GNSS系统各组成部分的潜在失效风险,涵盖卫星端失效、大气异常、电离层扰动等传播路径问题,以及接收端硬件故障的可能性。同时,考虑到IMU与其他数据源融合可能带来的异常,大有时空将这些失效模式纳入算法设计,确保定位状态的准确预测,减少漏报和误报。

在功能安全方案设计方面,大有时空与Novatel合作,结合大量路测数据,扩展和分析了多种误差类型。目前,大有时空已识别并分析了超过100种预期误差类型,并通过自主研发的监测和完好性算法,优化计算和滤波过程中的残差,从而提升系统的精度和可靠性。为确保数据的准确性和有效性,大有时空采用了有监督学习方法,进一步增强了系统的稳定性与安全性。

大有时空秉持开放合作的理念,积极推动智能驾驶技术的普及和应用,与全球合作伙伴共同携手,致力于实现更加智能、安全、高效的未来出行解决方案。

(以上内容来自国汽大有时空科技(安庆)有限公司定位研发院负责人赵启龙博士于2024年12月5日在零跑智能汽车技术论坛暨前瞻技术展发表的《精准时空服务赋能智能驾驶》主题演讲。)

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