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8 月 25 日，由蓋世汽車主辦、中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟自動駕駛地圖與定位工作組協(xié)辦的“2020 第二屆自動駕駛地圖與定位大會”隆重召開。本次會議主要聚焦高精地圖、高精度定位等自動駕駛關(guān)鍵技術(shù)，共探產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展之路。下面是天寶公司中國區(qū)自動駕駛總監(jiān)尹飛濤在本次論壇上的發(fā)言。
今天我的演講分為三個部分，第一部分是回顧，因為今年3月份蓋世汽車邀請我參加了一個論壇，我做了45分鐘的分享，引起了很大的的共鳴，得到了很多的反饋，我想今天借幾分鐘的時間做一個快速的回顧。第二部分是趨勢，就是過去這半年我們行業(yè)發(fā)生了什么，技術(shù)、產(chǎn)品、客戶有哪些變化，跟大家做一個匯報。后一部分是快速的總結(jié)。
接下來的PPT是我3月份分享的PPT，今天我把它拿出來重申一下，我們做自動駕駛汽車的時候有很多的傳感器，有毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、攝像頭，我們隨便搜索一下就會發(fā)現(xiàn)，基本上沒有GNSS高精度定位做傳感器，我的表情就是這樣的，覺得不對吧？那我們就擺事實，講道理，把傳感器的優(yōu)缺點都拿出來，沒有道理GNSS不是一個自動駕駛的核心傳感器，從任何角度來看它都是必需的，你幾乎不可能在任何一輛自動駕駛車上找到?jīng)]有GNSS的，是不是？
我說高精度GNSS是自動駕駛的核心傳感器之一，還是比較謙虛的，它的價值我就不念了，都在這個圖上面。我想分享做完自己演講之后的一些小故事，演講完當(dāng)天大概有幾十個人要加我的微信，我當(dāng)時是挺高興的，我想客戶都這么主動了，我也不能太矜持，對不對？都通過了，讓我很意外的是加我微信的一大部分都是友商、同行和GNSS初創(chuàng)公司，他們上來的臺詞都基本上是一樣的，說Tony老師，您說得太好了，我有很大的共鳴，我做這個行業(yè)幾年了，你讓我對這個行業(yè)的前景更加看好了。下次你來我的城市一定要告訴我，我請你吃飯，這些朋友分布在上海、北京、長沙、武漢、深圳。本來我是想帶點貨的，想不到給行業(yè)代言了，不過得到大家的認(rèn)可也是很開心的。
說完這些，那么我想分享一些新的東西，先聊一聊高精度的地圖采集。先上一道硬菜，為什么說它是硬菜呢？它有兩個特點，這是我們天寶的MX9移動測量解決方案，說它是硬菜，第一個硬是它的硬件配置非常硬，用了Applanix高精度的組合導(dǎo)航設(shè)備AP60，用了兩個Riegl的高精度激光雷達(dá)，還有前后攝像頭等等，總共35kg，可以非常方便地安裝在車頂。
它的第二硬在于它的價格，我一直再想怎么能把它的價格說得親民，便宜一點，那我就這么說吧，這一臺高效率、高質(zhì)量移動測量設(shè)備，它的價格才不到1百萬美元。聽上去會便宜一點？但是為什么要這么貴呢？很簡單，因為你需要高精度高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，為什么需要？是因為重采率，重采率代表什么？是你要回去重新采集的比例，這不光代表了外業(yè)工作量的增加，你的油費和人員工作量，還有內(nèi)業(yè)工作量的增加，所以在選擇設(shè)備的時候別光看著你的設(shè)備要便宜，你要考慮整個生產(chǎn)周期、數(shù)據(jù)處理流暢，別光考慮外業(yè)，還得考慮內(nèi)業(yè)。綜合來看選擇一個高質(zhì)量的儀器設(shè)備還是值得投資的。
那可能有朋友會問，不到1百萬美元，你這里有沒有稍微便宜的或者說符合我預(yù)算需求的解決方案？這里我要隆重向大家推出我們的合作伙伴北京里爾諾公司，他們有能力根據(jù)您的預(yù)算、精度需求幫助您來配置一臺符合您要求的高精度地圖采集設(shè)備，為什么他們有這個能力？因為他們是我們中國區(qū)的代理商，他們有多年為高精度地圖頭部企業(yè)提供咨詢、集成服務(wù)的經(jīng)驗，以及他們對于各種傳感器有非常深厚的知識，我強(qiáng)烈推薦大家在會議間隙可以到對面里爾諾的展臺找我們的工程師進(jìn)行咨詢，這里有很多的專業(yè)知識，車輛結(jié)構(gòu)、電氣設(shè)計、時間同步、傳感器的標(biāo)定、安裝調(diào)試等等。你只要把點云融合之后的工作自己做，前面的工作全部可以交給我們的合作伙伴。
當(dāng)然這些核心的零部件是基于天寶的高精度組合導(dǎo)航設(shè)備，根據(jù)您的需求和預(yù)算我們推薦不同檔次的產(chǎn)品。除了高精度地圖我們還提供增值的設(shè)備，幫助你來檢測你要發(fā)布的L2或者L2+的系統(tǒng)，除此以外我們還提供自動駕駛的定位和導(dǎo)航。
在座也有一些OEM車廠，那我多說一句，從去年開始有很多的車廠找到我們要做真值檢測應(yīng)用，好的檢測方法就是裝一臺高精度的設(shè)備來檢測你的將要上車的ADAS系統(tǒng)有多少的精度。 我這里提醒大家?guī)c，第一，一定要看看這個測試的目的，第二是是否易安裝，第三點是數(shù)據(jù)后處理否流程順暢，是否可以很快給你測試結(jié)果。這些設(shè)備我都?xì)g迎到我們對面的展臺上找里爾諾的小伙伴進(jìn)行咨詢。
接下去我要說一下車規(guī)級量產(chǎn)GNSS+DR的導(dǎo)航模塊，我們都知道要實現(xiàn)更高精度的自動駕駛需要兩部分，第一部分是高精度的定位模塊，第二部分是星基差分的服務(wù)，如果大家希望了解基于PPP技術(shù)的話，我希望大家可以到蓋世的網(wǎng)站上搜索三月份我在“自動駕駛云論壇”上演講，我今天主要是介紹天寶的車規(guī)級量產(chǎn)定位模塊上面，就是我們圖上藍(lán)色的部分。
第一個產(chǎn)品Bison 3 DR，是一個19毫米×19毫米的小模組，里面集合了GNSS+DR的算法，這個不能用來做ADAS系統(tǒng)，主要是用來做導(dǎo)航的，它升級了以后叫Bison 5，成為了雙頻的，仍然在這個模組里面進(jìn)行解算，不需要借助其他的差分方式，這個也很快提供給客戶交付。為了讓自動駕駛的汽車獲得更高的精度，我們開發(fā)了新的模組Bison MM，這個模組可以輸出GNSS原始觀測的數(shù)值，它的輸出協(xié)議變成NMEA, RTCM的格式，提供原始數(shù)據(jù)以后輸出到另一個解算CPU，把算法放進(jìn)去以后直接可以得到差分后的結(jié)果，這是我們正在和客戶一起測試的模組。
為了跟客戶能夠更好地接收我們這個天寶RTX差分的衛(wèi)星信號，我們開發(fā)了一個模組Bison L，它可以用來接收RTX數(shù)據(jù)。Bison 5系列的形態(tài)是Bison 5 PVT，它是把我們各部分融合進(jìn)去以后做成的強(qiáng)模組，這個模組是我們認(rèn)為未來支持自動駕駛的一個核心模塊。
為了讓客戶能夠更好地體驗所有的Bison系列家族產(chǎn)品，我們推出了一個B5000測試板，這個測試版可以插上任何一個我之前說的Bison模組，它甚至可以支持其他廠商的定位GNSS模組，它在這個里面集成了一個高算力的GPU和我們所有的算法，可以集成衛(wèi)星差分信號，這樣你就可以得到一個非常高精度的解算結(jié)果。
說了這么多，我想大家很關(guān)心測試的結(jié)果怎么樣，對不對？我跟大家做一個簡單的介紹，我們做了3個測試，兩個測試是在兩個禮拜之前剛剛做完的，應(yīng)該是范圍內(nèi)第一次跟大家分享。 第一個測試是在郊區(qū)的高速公路，為什么呢？因為遮擋比較少，多路徑效應(yīng)比較少，這種相對來說是GNSS信號非常友好的環(huán)境，它測試下來的結(jié)果還是不錯的，B500的測試版里面是放的bison5的MM模塊，我們直接用RTX差分，純GNSS的精度是25.5厘米，因為沒有什么遮擋，所以DR基本上不介入了，融合上DR也是25.5厘米的精度。Bison3單頻模組我們就沒有做了。
第二個測試是在加州101高速公路，這個高速公路的特點就是在1小時的路程里面有超過100個高架橋，平均三個30秒鐘左右就會經(jīng)過一個高架橋，這個環(huán)境還是比較有挑戰(zhàn)的，我們看一下測試結(jié)果，2周前的測試，還是Bison MM的，精度還不錯，RTK達(dá)到26左右，Bison5 DR還不錯，我們這次測試的是用了一個Teseo V新的工程版的SDK，我們感覺這個SDK還是不錯的，提供比較可靠的精度，當(dāng)然我們還要繼續(xù)測試。
去年7月份的時候我們做了單頻的Bison 3 DR測試，它大概在1.3米左右的精度。第三個就是到城市里面去了，看看城市峽谷多路徑效應(yīng)比較嚴(yán)重的情況下，簡單跟大家分享一下，具體數(shù)字就不說了，反正這個線路跑下來軌跡還是非常清晰的。
這是我今天跟大家介紹Bison系列車規(guī)級的模組。做一個小的總結(jié)，Bison系列是20多年來我們給汽車廠商提供的主要定位模塊，它滿足各種精度的需求，它有非常靈活的商業(yè)模式，哪怕你要買一個車規(guī)級的IMU我們也賣，如果你要我們提供參考設(shè)計我們也幫你提供，如果說我喜歡你里面的DR算法我們也可以提供DR算法，因為靈活的方式就是幫客戶在不同預(yù)算和不同精度之間做出選擇的時候有非常好的組合。
后一點我為什么說多年來是幫助客戶成功呢？我們在跟客戶談的過程當(dāng)中經(jīng)常遇到一些初創(chuàng)公司，初創(chuàng)公司他們非常激進(jìn)，非常有想法。他們對于汽車行業(yè)的了解真的不是特別多，我們經(jīng)常幫他們普及一些基礎(chǔ)的知識，汽車行業(yè)應(yīng)該要做成什么樣子，我們認(rèn)為我們在汽車行業(yè)20多年的經(jīng)驗可以幫助到車廠客戶，特別是新一代的車廠客戶，能夠把我們的經(jīng)驗交給他們，幫助他們節(jié)約時間。
接下來我們還有一些時間，我想談時間同步的話題，這個話題過去一年多我一直發(fā)現(xiàn)是一個行業(yè)普遍的痛點，但是我覺得很少有人提，這是很奇怪的事情，可能都認(rèn)為AI更重要，更高的精度更重要，但其實我發(fā)現(xiàn)這個自動駕駛是非常龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，在這個里面有非常多的參與者，如果我們不知道時間，速度是沒有意義的，所以比如說在V2X的系統(tǒng)里面，車與車之間、車與基礎(chǔ)設(shè)施之間都需要一個非常高精度的時間同步，對不對？
在車本身系統(tǒng)里面有底盤系統(tǒng)、車身系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、ADAS系統(tǒng)，這些也需要高精度的時間同步。我們再來看一下自動駕駛系統(tǒng)，隨隨便便一個自動駕駛系統(tǒng)，4個、8個攝像頭，1個5個LiDar都有可能，怎么把這些數(shù)據(jù)都同步，融合做出來，都在幾毫秒之間做出決定，沒有一個好的時間系統(tǒng)是不可能實現(xiàn)這些任務(wù)的，大家基本上用的都是NMEA等方式，那有沒有更好的方式？
今天我想跟大家分享的就是說，我們知道過去這幾年一種叫PTP的精準(zhǔn)授時模式變得非常流行起來，每當(dāng)我們跟客戶介紹的時候客戶說好像聽說過，沒有用過，但是一旦他用了以后就覺得這是未來的一個趨勢，它是IEEE1588，是專門針對一個對時間敏感傳感器里面需要有多個設(shè)備需要高精度時間同步做出的協(xié)議，這是一個納米級的精準(zhǔn)度，所有的協(xié)議通過以太網(wǎng)完成，為了支持自動駕駛和自動化還專門做了一個802.1AS的文件，讓我們更好的應(yīng)用。
我們來舉個例子，就像這張圖，我們用NMEA去授時，觸發(fā)4臺攝像頭同時曝光，然后往回傳，還要給它供電，很多線，每一根線都要算手工的計算延遲，然后手工把這個延遲補償進(jìn)去。但如果你用了這個PTP協(xié)議以后呢？首先是一根線同時做觸發(fā)和授時，你的供電也是這根線完成，它是納米級的精度，可以智能的補償，它知道這根線有多長，它預(yù)計這根線給你帶來多少延遲自動給你補償，一根線可以完成授時、控制、觸發(fā)以及數(shù)據(jù)同步所有的工作，我們簡單稱它為是一線智能搞定，線數(shù)變得非常少，變得少了以后其實就是減少了一個系統(tǒng)的風(fēng)險點，同時它的授時精度很高，同時它又可以很好地把你的相機(jī)保證它的同時曝光，加上時間以后回到系統(tǒng)里面進(jìn)行很好的數(shù)據(jù)融合，然后交給AI去處理。
天寶在這里率先支持PTP協(xié)議，同時也有越來越多的廠商開始支持。天寶有一個PTP的解決方案，我們叫GM200，它是一個藍(lán)色的小盒子，在我們的展位上就有，歡迎大家到展位上去了解。它是全星座的，北斗也是支持的，它的精度是15納秒的，一般我們微秒就夠了，這里它有一個恒溫晶振，它有一個守時的功能，有什么用呢？在24小時之內(nèi)失去北斗衛(wèi)星信號的時候，可以達(dá)到小于10微秒的守時能力這是什么概念？它是在自動駕駛里面非常實用的功能，如果我們GPS信號失去了，我們在高架橋和長隧道里面的話，這個時候主要依賴我們的視覺SLAM或者LiDAR SLAM，但是它需要GPS給它一個秒脈沖的時間，這個時間會飄走的，有了恒溫晶振以后把這個時間守住給你提供一個非常好的精度，希望大家可以記住這一點。目前GM200好像是市面上維持之一802.1AS配置文件的設(shè)備，當(dāng)然它同時也支持NTP，如果你用NTP來做授時或者希望用NMEA秒脈沖的話它們還是支持的，溫度是40到85度，還是比較不錯的。
天寶一直賦能我們自動駕駛的客戶，主要有幾點，第一是提供高精度的定位解決方案，有硬件的、軟件的、服務(wù)的，但是我們自己也經(jīng)常說我們是躬身入局，我們自己有一個龐大的團(tuán)隊在做礦山機(jī)械、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和工程機(jī)械的自動駕駛，我們認(rèn)為這些是我們比較擅長的行業(yè)，我們在這些行業(yè)里面投入了大量的人力物力，我們要實現(xiàn)這些行業(yè)的自動化這些行業(yè)的經(jīng)驗反過來也幫助我們提供給客戶更多的解決方案。
我把我們的方案叫做隨需定制，你可以選擇我們不到1百萬美元的移動采樣設(shè)備，也可以選擇我們特別便宜的DR算法都可以。如果您是一個農(nóng)業(yè)的客戶，我們可以提供您整套農(nóng)業(yè)自動駕駛的解決方案，隨需定制，根據(jù)您的需求來。
在會議的后，我給大家一些小的福利，包括不到1百萬美元的移動測量車，如果大家對我剛剛介紹的產(chǎn)品、技術(shù)或者是集成服務(wù)感興趣的話，歡迎大家掃描屏幕上方的二維碼，留下您的聯(lián)系方式，我跟我的小伙伴會盡快跟大家聯(lián)系，可以了解一下PTP的授時技術(shù)?；蛘吣鷮φ嬷档脑O(shè)備比較感興趣，想要體驗的話，歡迎跟我們聯(lián)系。另外我們快速RTX在中國暫時還沒有，但是如果您在美國或者歐洲有研發(fā)機(jī)構(gòu)的話，我可以提供在歐洲和美國的免費測試帳號給你，你可以了解一下星基的RTK的服務(wù)。
后，非常感謝大家的時間，今天是七夕，我祝愿大家在今天晚上都能：月上柳梢頭，人約黃昏后，期待跟大家下次見面，謝謝！
(原標(biāo)題：天寶尹飛濤：自動駕駛中的高精度組合導(dǎo)航定位技術(shù))
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