高精度地图和高精度定位，一直是自动驾驶行业的热门话题。无论是辅助驾驶中基于场景的自动泊车、高速公路巡航，还是无人驾驶中的共享出行、货运物流等应用，都离不开它的身影。要提高自动驾驶感知、决策的可靠性，高精度地图和高精度定位始终是不可或缺的利器。
但由于资质、采集成本、定位精度、商业模式等问题，鲜少有创业公司敢涉足，国内几家知名的图商也未做过多的披露，行业发展缓慢。
破局，势在必行。
构建北斗高精度定位网络 亚太地区使用北斗更有利于高精度定位
星舆科技，通过建设和运营覆盖全国主要地区的北斗高精度定位网络，研发全场景、高精度、多源融合的下一代定位技术和高精度地图，欲以此破局。
其下一代定位技术的技术路线是：RTK+机器视觉+ IMU+高精度地图。这种技术路径目前从业界来看非常独特，而且具有自身特色。而打造这种下一代定位技术，又离不开北斗高精度定位网这个基础设施。依托自身构建的北斗高精度定位网络，为星舆下一代定位技术中的“RTK”绝对定位奠定了基础。
RTK(Real-time kinematic实时动态载波相位差分技术)定位是一种卫星导航定位技术，用于提高基于卫星导航系统的定位精度，它能够实时解算移动站点在指定坐标系的精确位置，达到厘米级的定位效果。
RTK定位精度的可靠性，依赖于移动站的搜星数和北斗高精度定位网络播发的差分数据质量，分两方面进行。搜星数需要依赖行驶路况和导航系统的总卫星数，最优的情况是在空旷的道路环境下，可以接收到尽可能多的卫星信号。前者是固定条件，后者则要看北斗GPS GLONASS等卫星系统的表现。不同的卫星系统，覆盖不同区域的密度也不同。“北斗是中国自主研发的导航定位系统，因此在亚太地区覆盖密度较高。GPS卫星，在中国或整个亚洲，头顶上卫星一般可搜到6-7颗左右，北斗卫星，会长时间维持在9颗以上，如果再加北斗三的话，大概可同时观测到13颗卫星。”
星舆科技定位技术部总监杜洪伟表示，在亚太地区使用北斗，不仅可搜到的卫星数量更多更稳定，北斗还是最新研制、发射的卫星系统，因此都可以使用三频信号，而GPS大部分是老旧卫星，只有等老卫星退役，发射的新卫星才能使用三频信号，GPS系统的卫星要全部替换有个时间过程。“相比起双频，三频信号有更高的可靠性和抗干扰能力。因此在技术上，北斗具有先进性，结合亚太的布设密度，可以为这个地区提供更优的服务。”
2018年12月27日，北斗三号基本系统完成建设，开始提供全球服务。根据规划，北斗三号2020年实现35颗卫星全球组网，网眼最密处在中国上空，届时，亚太地区使用北斗，比起使用GPS将具有更大优势。
当然，要让高精定位的产品更容易商业化，成本和技术实现要做平衡，为了达到更好的结果，星舆科技在RTK之外，还使用了双目视觉和IMU进行融合定位。
融合双目视觉和IMU用于高精度定位 双目比单目更具优势
双目视觉识别，常见于ADAS前视，由于对硬件品质要求较高，不常见于高精度定位。杜洪伟表示，双目用于高精度定位其实有着明显的优势：可以提高计算位置的准确性和可靠性，避免单目摄像头的故障，当然挑战也不少，如两路视频数据量大，需要的算力高，功耗也大，数据同步也非常关键。
“双目是为了提高计算的准确性，双目和单目区别就是类似人的眼睛，人的双眼和单眼，如果使用两个眼睛去估测前面物体的距离，肯定比单眼更为准确，另外，双目的好处在于，哪怕一个眼睛看不清，另一个可持续测量的话，还是可以单点故障问题，而单目一旦故障直接就不可用了”。杜洪伟说，双目挑战性也比单目更大，双目因为有两目的图像数据，数据同步上存在比较大的挑战，必须做到毫秒级数据同步，如果做不到毫秒级同步，两边图像不一致，到时测量的误差会更大。此外，杜洪伟解释说，在数据量和计算量上，双目要处理的量都会比单目的更大。
基于RTK、IMU、双目摄像头等多传感器高度集成的终端产品——AI定位终端
除了机器视觉，星舆的高精度定位方案中也融合了IMU，IMU常见的应用包括制导导弹、无人机、机器人、航姿参考系统。高精度IMU可作纯惯性导航，近来也用于自动驾驶高精度导航、定位应用。IMU的缺点是累积误差，因此需要校正。通常误差越小的IMU，所使用的惯导系统也越精密，价格也越昂贵。
杜洪伟表示，在自动驾驶的应用中，常见的IMU定位设备造价昂贵，但事实上可根据不同场景使用不同规格的软硬件配置(如选用不同价位的IMU)，满足各类差异化场景的需求。“同时还要可通过算法的优势，让价格较低的硬件发挥出更好的优势。”
基于北斗高精度定位网制作高精度地图 自研多传感器后处理融合定位算法
星舆科技也拥有完善的高精度地图解决方案。星舆科技地图技术部总监古明辉表示，高精度地图制作的一个主要难点就是要依赖高精度定位。而星舆科技的一项核心能力在于可提供全场景的高精度定位能力，依赖自身的北斗高精度定位网络的覆盖，保证大部分区域定位都是2厘米以内的高精度位置，同时，依靠自身研发的多传感器后处理融合定位算法，可以解决困难场景下的定位问题，始终保证采集区域的高精度定位输出，为高精度地图制作提供最基础的依据。
星舆科技自主研发的千元级别高精度地图采集终端
“融合定位算法是星舆科技的核心能力之一，保证了全场景下的高精度位置服务的质量。融合定位算法对输入的包容性很强，包括：RTK定位数据及卫星原始观察数据、IMU数据、视觉数据、激光数据、高精度地图数据。按照使用方式可以分为实时融合定位算法和后处理融合定位算法。这两类用法的区别在于实时融合定位是实时获取到高精度的位置信息，后处理融合定位则可以事后进行高精度轨迹恢复。”古明辉介绍说。
在初始建立高精度地图的时候，星舆团队会使用后处理融合定位算法对数据进行双向处理，保证高精度轨迹的精度更加高。而在具有高精度地图的区域，则通过实时融合定位算法始终保持高精度的定位，“比如，自动驾驶车行驶在高架桥下、隧道等城市复杂场景的时候，我们会采用不同的算法策略，如果是在卫星定位良好区域，RTK定位质量处于固定解，将会直接实时输出RTK定位数据;如果卫星定位可能出现失锁，将充分利用多种传感器的输入进行实时计算获取高精度位置。具体来说：就是在RTK失锁的时刻，提取地图上可用于自定位的特征数据和方位，在指定的方位搜索目标，进行匹配和测距，反向计算出自己的定位。然后持续对这些目标进行跟踪和测量，利用IMU提供的姿态数据作为约束，保证输出的高精度定位的可靠性。如果在没有可供使用的自定位数据的地方，算法还会进行进一步的处理来应对。也就是说，我们会根据不同复杂场景的情况，采用不同的算法策略，保证高精度实时定位结果的可靠和准确。”
车辆行驶在高架桥下依然可以实现稳定可靠的基于RTK的自定位
古明辉表示，通过两三年的积累，星舆科技的高精度地图采集系统对各种场景的处理能力已经比较成熟，不仅自主研发了千元级别的高精度地图采集终端，而且高精度地图生产流程能达到90%的自动化处理，自动化率较高，为未来大规模数据量产奠定了基础。
目前，星舆高精度地图采集的数据有两类，一类是终端实时计算后的轻量级的数据，一类是完整记录型的原始数据，两者都将被用于地图制作。轻量级地图需要依靠边缘计算，将现实场景地图进行矢量化处理，提取位置信息的关键元素，上传平台，目前的数据量约在每公里KB级。而记录型数据，则需要记录完整的视频、定位数据，上传到云平台用于高精地图的底图制作。前者可以依赖现有的网络，不消耗大量流量的情况下低成本实现，但后者则需要依赖同货运、公交、出租车等车队平台合作，统一安装相应的采集终端，依靠WIFI定点传输数据。
中山一立交是广州的城市主流干道枢纽，高精度地图制作尤为复杂
依托“高精度定位+高精度地图” 打造车载多元化应用服务
依托高精度定位和高精度地图，星舆能涉足的车载多元化应用服务就变得丰富起来。比如，传统的商用车安装行车记录仪等设备，在有了高精度地图和高精度定位的服务后，可以通过大数据更精准的测算车辆的运行轨迹，厘米级的定位精度可以提前预防事故的发生。
星舆科技车道级导航在车载中的应用
另外，通常车辆在发生交通事故后，需要保险公司去到现场勘验，但有了高精度定位和高精度地图这些精准服务，保险公司就可以做到远程操控，仍明察秋毫，了解事故车辆当时行驶的具体车道、以及发生碰撞时的各种实际情况等，从而可以快速厘定各方的交通责任，也同时降低了保险公司的运营成本。
除此之外，自动驾驶应用率先落地商业化的场景，也可以从中获益。如机场的无人摆渡车、园区物流车、自动泊车等等。随着高精度定位和高精度地图技术的日益成熟，越来越多的场景将会被其服务。
免责声明：本网站内容主要来自原创、合作伙伴供稿和第三方自媒体作者投稿，凡在本网站出现的信息，均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性，但不保证有关资料的准确性及可靠性，读者在使用前请进一步核实，并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏，概不负任何法律责任。任何单位或个人认为本网站中的网页或链接内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时，应及时向本网站提出书面权利通知或不实情况说明，并提供身份证明、权属证明及详细侵权或不实情况证明。本网站在收到上述法律文件后，将会依法尽快联系相关文章源头核实，沟通删除相关内容或断开相关链接。
