智能驾驶量产汽车全球高精定位解决方案

国汽大有时空的核心产品是全球卫星定位服务、智能终端和高精地图实时更新系统。

李庆建 | 国汽大有时空CTO

国汽大有时空CTO李庆建表示，智能汽车对高精度定位有七个需求痛点：全球服务、功能安全、OTA、时空基准、全域全场景、数据闭环和政策安全插件。当前，全球性的车企和Tire1正在将PPP-RTK视为智能驾驶的主流技术路线，而第四代差分技术PPP-RTK从原理上解决了完好性与汽车功能的安全形成完美锲合。并且大有时空还提供两大服务模式，定位平台直接播发给车辆和定位平台播发给车企平台，车企平台再播发给车辆。

以下为演讲内容整理：

国汽大有时空是国家智能网联汽车创新中心孵化设立的科创企业，大有时空公司总部位于安徽省安庆市，在北京、成都、武汉、广州、卡尔加里设有研发中心。北京、苏州、重庆、深圳、法兰克福技术中心正在筹建中。公司目前超过300人，其中研发250多人。

在行业资质上，大有时空已经获得互联网地图服务甲级测绘资质和8项乙级测绘资质。公司目前人员、设备、业绩、管理体系全部具备导航电子地图制作甲级资质的申请条件，申请工作正在有序推进中。基于此，后续公司的两个重要业务，分别是为车企提供高定位服务的解决方案，以及提供导航地图资质及运营和支持服务的相关业务。

公司目前已经形成了三个重要战略合作。在国际方面，和海德斯康签订了全球战略合作，并于今年1月进行了全球卫星定位服务的发布，形成“卫星定位一张网，智能驾驶全球通”战略和技术，这也是首次完成全球高精定位服务的工程化服务；在国内，和中国科学院联合技术开发，转化中国科学院星地一体定位算法；和武汉大学成立智能驾驶高精度定位与地图联合技术中心，聚焦高精度定位和高精地图。

图源：嘉宾演讲材料

大有时空产品技术围绕五大典型场景。在智能汽车领域大有时空轻地图重感知，解决两个问题。第一是向智能汽车提供全球全场景的精准高精度定位服务。定位是感知中最重要的核心，也是自动驾驶最重要的能力。第二是大有时空拥有导航地图资质之后，赋能车厂建立数据中心，围绕数据管理闭环，建立轻地图的闭环式更新系统。通过提供资质、运营、安全管理、合规的服务，以及提供数据闭环高精地图更新的供应链系统，帮助车厂构建数据闭环的训练系统，解决数据的仿真、标注、高精地图更新。在低速智能驾驶场景，包括矿山、港口等单一场景，这部分场景以重感知重地图为主。低速自动驾驶能做到重地图数据的更新和采集，大有时空不仅提供全场景高精定位，也通过触发式更新解决场景园区矿山地图更新闭环，提供实时更新系统解决方案；除此之外，大有时空还在AMR、车联网和物联网场景，提供高精度卫星定位服务，尤其是当车联网运营车辆数据的定位精度提高之后，获取的海量数据能够帮助智能汽车L2++提供训练基础数据。

高精度卫星定位技术赋能智能汽车发展

自动驾驶历经了三个时代，1.0硬件驱动、2.0软件算法规则驱动、3.0数据驱动。

2017年、2018年大模型兴起数据驱动，从软件驱动走向数据驱动的过程。自动驾驶分级，一个是L4，一个是L2++，分别具有不同的定位终端解决方案。L4重感知、重地图应用于矿区、工业园区、港口等。L2++重感知、轻地图，应用于乘用车。基于从L2++开始的数据采集共同形成数据闭环，L2级别仍然需要高精定位，收集数据精度才能满足未来自动驾驶汽车数据闭环的需要。

图源：嘉宾演讲材料

卫星定位技术发展的路径经历了四代。第一代RTK只能覆盖周边100公里的距离，针对传统测绘领域；第二代PPP是卫星精密单点定位，适用于静态目标的测绘，最大的问题是收敛时间过长，超过30分钟，无法适用于实时动态移动目标；第三代N-RTK，在单站RTK基础上构建了全国大区域的N-RTK系统，虚拟参考站的方式对周边基站具有强大的依赖性，任何基站出问题都会导致该区域定位提供的服务可靠性丢失掉，无法做到可用性更高级别。第四代PPP-RTK在2020达到技术成熟，从原理上解决了汽车功能安全，将轨道、钟差、电离层误差的每一个差分信号分别提供给终端，从原理上解决了问题，适合于长距离实时动态移动目标。因此，PPP-RTK为智驾而生。

目前大有时空已经在全国建立了1000多个基站，PPP-RTK做到了全国覆盖，提供了全国无缝连续高精定位，既可以用网络播发，也可以从卫星播发，解决了用户的隐私问题，功能安全完好性得到了保障。

智能汽车对高精度定位共有七个需求痛点，分别是全球服务、功能安全、软件定义、时空基准、全域全场景、数据闭环、政策安全插件。

全球服务由海克斯康负责北美、欧洲的CORS站网建设和数据中心的独立运维，大有时空负责中国的CORS站网建设和数据中心的独立运维。三大数据中心解算、播发的数据格式统一，账号互认。为终端用户提供服务的时候做到鉴权，从而让每一辆汽车出口到国外，进口到国内，进行高精度定位服务漫游，覆盖全球。这也是首个能提供全球高精度定位服务。

为了建设高可用，大有时空建设大数据云系统，通过基站的介入、解算、播发、运维，覆盖近1千个服务器，做到异地灾备，双活，主备链路，使量产必须达到高可用的智能汽车高精度定位服务标准。

第四代差分技术PPP-RTK 从原理上解决了完好性与汽车功能安全的完美锲合。功能安全因为第四代差分原理解决了每一个信号的可信度、可靠度，分别传给每一辆汽车，不因为某个信号的损失而影响整体功能安全。

服务完好性就是指当为用户提供的导航定位服务超过允许限制，不能胜任规定的导航任务时，及时向用户发出告警的能力，通常用完好性风险、告警时间、告警限值三个参数描述。因为大有时空采用监测基站，引入算法和模型，形成差分完好性输出到终端，最后一起传输给汽车，形成从服务端到终端完好性的链路。

软件定义OTA就是要把基站和设备及定位算法分离，让算法在域控中进行OTA升级。在域控中具有卫惯模组，算法在域控制器中通过SDK接入大有时空的服务，从而能够进行升级服务，而不影响硬件本身的功能。

针对时空基准痛点，大有时空提出了新的高程编码方案，既能保证数据的地理信息安全，同时也能让所有的车辆和路测都能得到高程判断的信息。将高程编码插件和地图偏转插件共同放在OBU（RSU），以及定位终端来解决问题，目前已经在示范区进行测试验证。大有时空做了毫米级框架建设，和国家级的基准站共同对齐，同时结合RTK整个框架，构建了大有时空的基准。

针对全域全场景定位需求，大有时空在终端形成了多源融合定位模块。采用特征融合定位和矢量地图匹配及安全状态确认模块完成信号预处理和信息输出，结合全场景进行高精度定位，解决多元融合定位问题。目前在立交桥、隧道、园区都有示范应用。

图源：嘉宾演讲材料

车端定位解决方案

图源：嘉宾演讲材料

车端定位的解决方案和产品，大有时空提出了基于数据闭环的多源融合感知技术架构，未来将和域控制器结合，解决了多源融合定位全场景的高精度定位问题，也解决了高精地图数据众包闭环问题。

大有时空会提供两种服务模式，一是大有时空定位平台通过账号直接播发给车辆，二是大有时空定位服务转发至车厂播发服务平台，播发其他车辆用户

图源：嘉宾演讲材料

大有时空在自动驾驶和高精定位服务形成鉴权模式，通过海克斯康和大有时空，国外和国内共同形成统一。

大有时空还可提供高兼容性且灵活配置的车端定位短发和模组解决方案，包括GNSS SPE、卫惯SPE、多源融合SPE、GNSS模组、卫惯模组等，赋能P-BOX和域控制器等终端合作伙伴，为用户提供车规级全球高精度定位服务。

（以上内容来自国汽大有时空CTO李庆建于2023年5月9-10日在2023捷途汽车电子架构与智能驾驶论坛发表的《智能驾驶量产汽车全球高精定位解决方案》主题演讲。）