4 月 18 日，上海車展将在上海國家會展中心舉行。
作爲展現汽車新變化、新動勢的行業盛會之一，由于 2022 年北京車展缺席，今年的上海車展無疑是觀察近兩年汽車産業技術實力的最佳窗口，以及新技術發展與應用的風向标。
近年來随着自動駕駛加快商業化落地步伐，與智能化相關的産業鏈正遍地開花，激光雷達、高精度定位已逐漸成爲行業的主流配置出現在車展當中。
激光雷達的火熱不必多言，但钛媒體 App 注意到，随着智能駕駛風起，高精度定位這個原本暗藏于車内的 " 小透明 " 開始備受關注，逐漸成爲智能電動車标配的關鍵零部件，包括蔚小理、奔馳、長城、長安等車企的主流車型都已配置。即将開始的上海車展上也将有高精度定位企業發布新産品、亮相新方案。
更爲重要的是，近年來越來越多國産高精度定位供應商開始崛起，成爲主機廠量産裝車的選擇。在技術和量産層面，一些本土廠商已能夠與國外企業同台競技。
一場關于高精度定位的競賽正在拉開，這不僅是一場技術能力之争，也是量産應用的綜合考核。" 平衡 " 是發展智能汽車高精度定位這一關鍵零部件的關鍵詞：它的性能要足夠強大，也要考慮性價比和工程量，做出更優的選擇。
沒有高精度組合定位，談不上安全
關于定位，簡單理解就是載體所處位置的時空坐标，日常使用的導航、勘測、繪圖、機械控制、建築工程，甚至是地球科學等都有其身影。
随着智能駕駛時代逐漸來臨，車輛行駛的安全性與定位密不可分，因爲車輛一旦出現車道偏差，有可能導緻事故發生。
智能駕駛對車輛定位的需求主要體現在四個方面——準确（精度）、可用、連續和完好性。智能駕駛水平越高，精度需求越高；可用、連續和完好性則是基于空間和時間的需求體現，要求定位在任何複雜場景、時刻、速度都要狀态在線。
隻有同時具備這四個特點的定位系統才稱得上可靠，目前行業主流的做法是采用衛星導航、差分服務和慣性定位相結合的組合導航系統。
定位的實現首先離不開衛星，即包含了大多數人熟悉的 GPS、北鬥、GLONASS、伽利略的 GNSS （Global Navigation Satellite System）全球定位系統。
定位系統能夠通過車載 GNSS 模組和天線接收并處理衛星信号，解算出自車位置與速度信息，實現定位、導航、授時功能。其普通定位精度爲 5-10 米，手機定位、車載導航等基本處于這一定位水平。
然而這一精度顯然難以滿足智能駕駛，特别是城市輔助駕駛功能對安全的要求。真正的 " 高精度 " 定位，是指絕大多數場景下車輛的定位精度要達到不超過 20 厘米。
因此，爲了提升精度，RTK 實時動态載波相位差分技術被引入定位系統，通過建立多個基準站采集衛星數據發給控制中心，後者針對觀測的所有衛星系統數據對接收到的數據進行篩選，再将剔除觀測質量不佳後的差分數據傳輸給車端進行解算，從而消除 GNSS 的誤差。
目前如中國移動、千尋位置、六分科技等都可以提供 RTK 數據服務。有了 RTK 技術加持，GNSS 定位精度有了質的提升，達到厘米級定位精度，基本能夠覆蓋大多數智能駕駛應用場景，例如高速輔助駕駛。
然而，即便實現了 GNSS 和 RTK 的結合，衛星定位卻依然有個短闆——其定位結果的可用性和準确性容易受不同季節太陽活動的強弱、不同月份可見衛星數量的多少、電磁幹擾的強弱，以及場景對信号的遮擋等多方面影響。
這意味着，當智能汽車進入高樓林立的城市或隧道場景時，衛星定位存在失效的可能性，這顯然阻礙了城市輔助駕駛的應用。
要克服這一長尾問題，在衛星定位系統之外，還需要引入慣性導航系統 INS。INS 系統主要由其核心硬件 IMU 擔起定位重任，在智能汽車上所有可用的定位傳感器中， IMU 是唯一一個不受外界環境影響，在各種天氣、光照、路況條件下都能正常工作的傳感器。在車輛行駛時，IMU 一直在 " 默默工作 "，持續輸出高頻輸出加表、陀螺數據，彌補 GNSS 更新低頻率低和容易受複雜環境影響的短闆劣勢。
雖然好的 IMU 能夠隻身作戰且功能性強大，但由于 IMU 定位是由解算模塊進行積分運算得到，随着時間的增長，測量誤差會被不斷累加，因此無法長時間獨當一面。
因此，爲保證安全冗餘，衛星導航、差分服務和慣性定位三者結合成爲目前的主流方案，這種結合不是模塊的簡單組裝，背後更深層、更重要其實是算法的融合。
高精度定位标準如何定義？" 平衡 " 是關鍵
高精度組合定位路線成爲行業共識，而更具體的技術方案，高精度定位供應商、智能駕駛方案商、主機廠基于市場角色、團隊背景、技術能力、産品經驗等交出了不同的答卷。
不同的答卷背後其實是各家廠商對高精度定位的思考，但從量産角度出發，" 平衡 " 才是将這一高精技術推向應用層的關鍵要義。
軟件算法就是個典型的例子。根據定位系統内模塊的協作方式，業内将高精度組合導航算法架構分成松、緊、深耦合三種融合方式。無論何種耦合方式，技術考慮的是在滿足全部工況定位要求的基礎上，盡可能節約算力和成本。
目前行業内有企業采用松耦合加緊耦合融合的算法，根據實時場景，系統自主選擇不同耦合方式，做到算力和精度的最佳平衡。
在松耦合中，GNSS 模塊和 IMU 模塊獨立工作，GNSS 低頻輸出 RTK 定位結果，IMU 高頻輸出慣性測量結果，兩者都将數據送入數據處理模塊中；
緊耦合結構是将 GNSS 原始觀測量（僞距、僞距率、載波相位）與 IMU 進行融合，能夠在遮擋的情況下繼續使用未被遮擋的 GNSS 信号更新；
深耦合則是利用 IMU 原始數據輔助 GNSS 信号捕捉跟蹤，能夠提高惡劣環境下載波相位、僞距等觀測量的精度和連續性，減少觀測量終端和跳變。
實際應用中，在開闊場景、無遮擋障礙路況，GNSS+RTK 定位的精度、可靠性表現良好，松耦合足以擔當定位重任，更具性價比優勢；在高架橋下、高樓密集區道路等半遮擋場景，緊耦合算法也能夠更長時間輸出正常可用的定位結果；而在全遮擋環境下（地庫、隧道等），衛星信号丢失，三種耦合方式幾乎沒有差别，都隻能依靠 INS，INS 中 IMU 的精度對定位結果起關鍵作用。
高精組合定位是一套組合拳，其整體等效的提升并不依賴于單個組件升級或是算法的極緻優化，性能取決于組合内部相互融合、相互補充的 " 團隊作戰 " 成果，找到平衡點實現量産上車才是長遠發展的關鍵。
這就要求廠商不能隻關注單一器件的提升（以 GNSS 爲例，市場上不缺高性能的 GNSS，高性能對應着高成本）。在汽車智能化變革推動下，輔助駕駛功能逐漸成爲汽車标配，已經滲透到各級别車型。對主機廠和供應商來說，保證産品安全，滿足用戶真實需求才是根本，其思考的出發點其實是性能、品質、價格的平衡，不是追求單個成品的極緻性能，而是做到性能一緻、成本可控的車規級量産。
對供應商來說，這是對其研發體系、供應鏈、制造體系、交付體系、物流體系和現金管理體系整個組織能力的考驗。一旦開始了交付，就有持續提升質量、産線能力、批量供貨能力的機會，産品上車過程的 know how 也得以積累下來，爲更大規模量産做足準備，實現效益與性能的平衡。
不止智能出行
從觀星定位，到發明指南針、六分儀的工具，再到衛星定位和今日主流的組合導航，定位技術的每一次演進，都在拓寬出行的邊界和效率。
從普通定位到高精度組合定位，不僅僅是精度和可用性的提升，而是軟硬件技術躍進的綜合結果。
高精度組合定位在智能汽車上的應用還處在初級階段，尚未形成穩定的競争格局。2020 年 11 月發布的《智能網聯汽車技術路線圖 2.0》規劃顯示， L2-L3 級智能網聯汽車到 2025 年滲透率将達到 50%，在 2030 年滲透率達到 70%；與此同時，L4 級車輛也将于 2030 實現高速公路廣泛應用，在部分城市道路規模化應用。
可以看到，高精組合定位系統滲透率還在不斷提升，逐漸成爲智能電動車的關鍵零部件，這一賽道也将迎來關鍵占位期，這對場内玩家而言，都是不容錯過的成長契機。
事實上，除了車載領域，定位感知在工程機械、精準農業、智能機器人等領域也有廣泛的布局，且都具備廣闊的增長前景，畢竟智能化和自動化已不可逆轉。另外，包括手機、無人機、共享單車、可穿戴設備、掃地機器人等大衆消費領域也對定位表現出了非常強勁的市場需求。
可以說，定位感知在各行各業中都有所應用，且扮演着不可或缺的重要角色。不難想象，未來幾年定位感知的市場空間非常廣闊。
而今，高精度組合定位正在助推自動駕駛時代到來。
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