全球首款車規(guī)級(jí)雙頻高精度衛(wèi)星慣導(dǎo)融合定位模組誕生！

代號(hào)——LG69T。

LG69T可為智能駕駛汽車提供實(shí)時(shí)精準(zhǔn)的定位能力，也能為自動(dòng)駕駛大規(guī)模商業(yè)化的技術(shù)支撐，2020年年中具備交付能力，最早在2021年量產(chǎn)的車型中投用。

該模組由精準(zhǔn)時(shí)空服務(wù)提供商千尋位置、半導(dǎo)體供應(yīng)商意法半導(dǎo)體、無(wú)線通信與定位模組供應(yīng)商移遠(yuǎn)通信共同打造。

其中，千尋位置提供高精度定位服務(wù)和智能終端算法，ST提供高精度定位芯片和慣性測(cè)量單元，移遠(yuǎn)通信進(jìn)行封裝。

千尋位置智能駕駛事業(yè)部總經(jīng)理年勁飛表示，“高精度定位開(kāi)始進(jìn)入了雙頻時(shí)代，在消費(fèi)級(jí)，我們是要把雙頻模組應(yīng)用到車輛上，基于這樣的考慮，今天發(fā)布的模組面向消費(fèi)級(jí)其實(shí)是很重要的時(shí)間節(jié)點(diǎn)?！?/p>

不同于傳統(tǒng)單一高精度定位模組或者單一慣性導(dǎo)航產(chǎn)品，LG69T融合這兩者，降低了研發(fā)成本，從技術(shù)上來(lái)看，當(dāng)車輛衛(wèi)星導(dǎo)航定位信號(hào)不可用時(shí)，LG69T可無(wú)縫切換到慣性導(dǎo)航，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位的連續(xù)性。

LG69T最主要的特點(diǎn)是內(nèi)置了千尋位置提供專有服務(wù)FindAuto和智能算法，同時(shí)采用了ST最新一代的定位芯片STA8100GA，可實(shí)現(xiàn)小于10厘米的定位，這樣做的好處就是能夠滿足目前的自動(dòng)駕駛汽車的需要。

更為關(guān)鍵的是，之前單頻高精度衛(wèi)星慣導(dǎo)定位模組更新頻率最大是10HZ，現(xiàn)在LG69T最大可以支持到50HZ的更新頻率。

在現(xiàn)場(chǎng)，移遠(yuǎn)通信車載產(chǎn)品線總經(jīng)理王敏做了一個(gè)對(duì)比測(cè)試，通過(guò)車輛進(jìn)入高速公路的場(chǎng)景來(lái)展示LG69T的性能，為了形成對(duì)比，左邊的黃顏色是普通的定位模組。

在視頻中可以看到左上角是實(shí)況組，水平的位置監(jiān)督和垂直的位置監(jiān)督，不難發(fā)現(xiàn)使用該模組后的車輛基本上是水平在10厘米以內(nèi)，垂直也是10厘米以內(nèi)。

其中很重要的一點(diǎn)是，當(dāng)車輛進(jìn)入隧道，可以實(shí)現(xiàn)車道級(jí)的定位監(jiān)督。

在視頻中還有一個(gè)場(chǎng)景是在下路高速口，然后進(jìn)入了高架下面，高架下面有一些建筑物的遮擋，可以看到普通的這種定位其實(shí)它飄的很遠(yuǎn)，多頻的RTK的技術(shù)基本上也可以在水平里以內(nèi)，完全可以實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的要求。

根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果，集成這款模組的車輛在開(kāi)闊環(huán)境下可以獲得精度10厘米的定位數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確判斷自身所處的車道，在高架下、隧道等在衛(wèi)星信號(hào)被遮擋的區(qū)域，也可以保持連續(xù)的高精度定位能力。

我們知道處于高速運(yùn)行中的自動(dòng)駕駛汽車，位置數(shù)據(jù)不斷變化，它需要實(shí)時(shí)精準(zhǔn)感知所在位，才能進(jìn)行自主決策。

而LG69T優(yōu)勢(shì)之一就是能夠?yàn)楦咚僮詣?dòng)駕駛汽車提供定位支持。

年勁飛表示，“衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位結(jié)果雖然大部分時(shí)候是可信的，但一旦出錯(cuò)，將嚴(yán)重威脅自動(dòng)駕駛安全。”

除此之外，為了保障自動(dòng)駕駛的足夠安全，千尋位置還推出專有服務(wù)和智能算法。

接下來(lái)，重點(diǎn)介紹千尋位置的專有服務(wù)和智能算法。

先看一組數(shù)據(jù)：千尋位置智能駕駛專有服務(wù)可提供的完好性風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到10-7/h，意味著服務(wù)對(duì)定位結(jié)果可用的判斷，一千萬(wàn)小時(shí)，約合1140多年才會(huì)出錯(cuò)一次。

極低的錯(cuò)誤率來(lái)自千尋位置智能駕駛專有服務(wù)可提供功能完好性，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)衛(wèi)星定位結(jié)果進(jìn)行判斷的特點(diǎn)。

首先面向的是車路場(chǎng)三種不同應(yīng)用客戶，在車端提供精準(zhǔn)定位為主，在中間有FindNow快速定位、厘米級(jí)服務(wù)還有融合定位。

在路端，千尋位置主要提供地圖糾偏，目前面向智能駕駛行業(yè)已經(jīng)提供了500萬(wàn)公里的地圖糾偏服務(wù)。

在場(chǎng)端更多是位置數(shù)據(jù)服務(wù)，在FindAUTO里面，千尋位置將在車端的精準(zhǔn)定位以及在路端的地圖糾偏能力以及合作伙伴的能力做一定的整合。

同時(shí)，針對(duì)原來(lái)整體服務(wù)能力也進(jìn)行了全面升級(jí)，首先是基礎(chǔ)設(shè)施層，千尋時(shí)空智能服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施主要是在基準(zhǔn)站、云計(jì)算平臺(tái)以及傳輸網(wǎng)絡(luò)。

基礎(chǔ)設(shè)施方面，千尋位置有2400多個(gè)基準(zhǔn)站，在設(shè)計(jì)和選址的時(shí)候已經(jīng)充分考慮了站與站之間的冗余備份，以便站出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候附近站可以進(jìn)行冗余和備份，保證周邊服務(wù)能力不降級(jí)。

同時(shí)在站搭建的時(shí)候采用了雙天線雙接收機(jī)的形式，在每一個(gè)基準(zhǔn)站傳輸數(shù)據(jù)回到數(shù)據(jù)中心的鏈路上進(jìn)行了全冗余傳輸鏈路的保障。

千尋位置的目標(biāo)是2020年底前達(dá)到國(guó)家級(jí)以及省級(jí)百分之百高速覆蓋。

在傳輸鏈路方面，千尋位置在傳輸鏈路做了雙鏈路的冗余，采用衛(wèi)星鏈路等進(jìn)行雙冗余的播發(fā)，保證車端接收機(jī)可以接收到時(shí)空服務(wù)。

千尋位置智能駕駛產(chǎn)品架構(gòu)負(fù)責(zé)人宋子未表示，“全鏈路保障體系可以達(dá)到10的負(fù)7次方的完好性指標(biāo)。”

在服務(wù)運(yùn)維方面，千尋位置強(qiáng)調(diào)的是351體系，首先是三層可用的架構(gòu)，采用了雙活、同城異地容災(zāi)保證穩(wěn)定。

此外，采用了五層服務(wù)質(zhì)量監(jiān)控，對(duì)整體服務(wù)能力或者是服務(wù)精度以及可用性進(jìn)行監(jiān)控，保證可以最早地發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題點(diǎn)，并且對(duì)它進(jìn)行及時(shí)的解決。

另外，有一個(gè)24小時(shí)的應(yīng)急響應(yīng)中心，能夠從五層監(jiān)控架構(gòu)中對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析和解決。

最終達(dá)到99.99%的服務(wù)可用性，對(duì)于剩下的0.01%承諾在發(fā)生P1等級(jí)的時(shí)候，做到15分鐘故障的響應(yīng)，并且在30分鐘內(nèi)將故障進(jìn)行解決。

在信息安全方面，千尋位置依靠的是云、網(wǎng)、端，在做到大規(guī)模的結(jié)算能力的同時(shí)，可以保證整個(gè)云端可以非常安全地工作。

宋子未說(shuō)，“在中間我們應(yīng)用了一系列的安全架構(gòu)防日均萬(wàn)次的DDOS攻擊?！?/p>

在智能算法方面，千尋位置智能駕駛高級(jí)算法專家孫海鵬提出了三個(gè)觀點(diǎn)：性能最優(yōu)、功能安全和快速進(jìn)化。

時(shí)空智能2.0的精準(zhǔn)算法是如何做到？

這其中包括五個(gè)部分：情感感知模塊、緊組合、完好性監(jiān)測(cè)、功能安全管理和自動(dòng)調(diào)優(yōu)平臺(tái)。

首先，情感感知模塊。

千尋位置采用存儲(chǔ)算法融合的策略和參數(shù)，存儲(chǔ)在本地或者是通過(guò)服務(wù)端下發(fā)，通過(guò)這兩個(gè)匹配形成最優(yōu)決策的輸入。

情景感知一般采用機(jī)器識(shí)別，事先通過(guò)有標(biāo)簽的真實(shí)數(shù)據(jù)訓(xùn)練它，訓(xùn)練好的模型實(shí)時(shí)地在算法中運(yùn)行，得到實(shí)時(shí)的結(jié)果。

比如，在上海中環(huán)以及內(nèi)環(huán)南北高架千尋位置測(cè)了500米以上的上下坡，統(tǒng)計(jì)了準(zhǔn)確率，結(jié)果顯示，準(zhǔn)確率可以做到100%，召回率可以做到90%，意味著有100次的上下坡可以識(shí)別90次，而且這90次是正確的。

第二，緊組合。

我們知道衛(wèi)星信號(hào)定位的原理是測(cè)量用戶到衛(wèi)星的精確距離，從衛(wèi)星端到傳播過(guò)程中通過(guò)大氣的延遲到端，所有衛(wèi)星的誤差會(huì)通過(guò)千尋位置的專有服務(wù)準(zhǔn)確地估計(jì)出來(lái)，再下發(fā)到終端，提升精度。

但是到了地面終端，尤其是遇到高樓遮擋，衛(wèi)星的誤差很難被檢測(cè)和剔除，因?yàn)樵谛l(wèi)星定位結(jié)果做的一些檢測(cè)，可以檢測(cè)一些變化，但是對(duì)于緩慢變化誤差不怎么準(zhǔn)確。

千尋位置采用緊組合的方式可以很好地輔助可以加快收斂速度，千尋位置展示了一個(gè)結(jié)果是在0.1米的精度上，所占的百分比是提高了15%。

孫海鵬表示，“緊組合有幾個(gè)優(yōu)勢(shì)，首先是固定率、收斂時(shí)間、精度、完好性可以做到全面的提升。”

第三，完好性監(jiān)測(cè)。

完好性監(jiān)測(cè)最重要的一點(diǎn)是融合的過(guò)程，從輸入量開(kāi)始到融合的過(guò)程檢測(cè)體現(xiàn)。

在傳統(tǒng)的衛(wèi)星信號(hào)的檢測(cè)采用RAIM的方式，千尋位置在此基礎(chǔ)上增加了機(jī)器學(xué)習(xí)的方式，兩種方式可以構(gòu)成算法的異構(gòu)，保證選型的可靠性。

第四，功能安全管理。

一般傳統(tǒng)的軟件功能安全更多考慮信息安全、數(shù)據(jù)安全或者是協(xié)議安全，對(duì)智能算法還要增加系統(tǒng)故障、硬件以及環(huán)境的影響。

千尋位置的做法是在底層做支撐，比如對(duì)故障分析會(huì)站在整體系統(tǒng)的角度從頂層到底層采用演繹方面分析故障發(fā)生的概率以及故障串聯(lián)和并聯(lián)的關(guān)系，同時(shí)采用歸納法，把每個(gè)故障對(duì)系統(tǒng)的影響分析出來(lái)。

其次，在智能算法實(shí)施的過(guò)程中會(huì)采用相應(yīng)的故障檢測(cè)的方法識(shí)別故障，目的做到準(zhǔn)確。

識(shí)別出來(lái)的故障保證系統(tǒng)正常的運(yùn)行，采用冗余的算法或者是故障剔除的算法。

通過(guò)這套功能安全管理實(shí)施體系，保證智能算法是全方位安全的，是快速響應(yīng)的，并且對(duì)故障做無(wú)縫處理。

第五，自動(dòng)調(diào)優(yōu)平臺(tái)。

首先要知道是有感知的模型、精準(zhǔn)模型以及故障識(shí)別的模型，這些模型是如何在實(shí)際的過(guò)程中調(diào)到最優(yōu)的狀態(tài)。

傳統(tǒng)的調(diào)優(yōu)是人工調(diào)優(yōu)，手動(dòng)調(diào)優(yōu)，然后進(jìn)行一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)分析，這種調(diào)優(yōu)很容易讓算法陷入到局部最優(yōu)的狀態(tài)，但不能保證全部最優(yōu)。

千尋位置的做法是從質(zhì)量的配置、場(chǎng)景的配置到參數(shù)的配置，代碼的選擇以及參數(shù)的選擇都做成自動(dòng)化，而且在調(diào)優(yōu)的過(guò)程中通過(guò)動(dòng)態(tài)的方式加速尋優(yōu)。

孫海鵬舉了個(gè)例子，比如有500萬(wàn)公里的數(shù)據(jù)，按照50公里每小時(shí)計(jì)算，相當(dāng)于50萬(wàn)個(gè)小時(shí)。

這些數(shù)據(jù)如果用100個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算，完成1000組參數(shù)的調(diào)優(yōu)，再完成選參需要10個(gè)小時(shí)，傳統(tǒng)做法需要幾個(gè)月。

可以看出千尋位置應(yīng)用專有服務(wù)和智能算法互相配合，構(gòu)成了時(shí)空智能能力的基礎(chǔ)。

不過(guò)，這兩個(gè)要素該如何深度融合到智能駕駛行業(yè)的方案中？

千尋位置智能機(jī)器業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人裴世兵表示，“高精準(zhǔn)定位的算法和服務(wù)它是需要依賴于平臺(tái)的服務(wù)。所以我們又加入了通信單元，這幾個(gè)部分加在一起就形成了一個(gè)用來(lái)承載時(shí)空智能定位的一個(gè)核心硬件，在這個(gè)硬件周圍加上電源、輸入輸出甚至包括系統(tǒng)軟件和功能軟件，就構(gòu)成完整的具備完整功能的設(shè)備?！?/p>

在去年杭州云棲大會(huì)“精準(zhǔn)定位IoT時(shí)代”峰會(huì)上，千尋位置發(fā)布了三大解決方案，在業(yè)內(nèi)首次將產(chǎn)業(yè)級(jí)市場(chǎng)上應(yīng)用的高精準(zhǔn)定位服務(wù)全面引入消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)。

而今年隨著越來(lái)越多搭載L2級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車上路以及特定場(chǎng)景下自動(dòng)駕駛汽車的示范運(yùn)營(yíng)，千尋位置也從多個(gè)方面出發(fā)進(jìn)一步優(yōu)化高精定位的能力。

當(dāng)下，高精度定位已經(jīng)成為眾多自動(dòng)駕駛公司產(chǎn)品落地不可或缺的一部分。

用年勁飛的話來(lái)說(shuō)就是，“千尋的時(shí)空智能不是萬(wàn)能的，但是沒(méi)有千尋的時(shí)空智能是萬(wàn)萬(wàn)不能的?！?/p>

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