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关于GPS周计数翻转的说明
近日,美国民用GPS服务接口委员会(CGSIC)在美国国土安全部网站发布了GPS周计数即将在UTC时间2019年4月6日0点0...
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长沙市工信局领导一行莅临北云科技,调研北斗产业工作方案
为调研北斗产业工作,了解企业发展需要,科学制定产业发展规划与政策,打造北斗规模应用,形成产业集聚,2022年5月6日上午,长沙市工业和信息化局党组书记、局长康小平,长沙市工业和信息化局人工智能处副处长杨愈远,长沙市北斗产业联盟秘书长李勇等领导一行莅临北云科技对北斗产业工作方案进行调研。
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湖南省、长沙市统计部门等各级领导莅临北云科技开展重点规模以上工业企业调研
3月4日,湖南省、长沙市、高新区统计部门相关领导莅临北云科技走访调研。
而就在刚刚结束的WGDC 2021大会上,高精度定位核心部件研发制造商北云科技,带着最新推出的车规级组合导航定位单元X2亮相展会。北云科技CEO向为先生在演讲中提到,“智能汽车应用高精度组合导航,已经是大势所趋”。
所谓组合导航,是指将多种系统组合在一起的综合导航系统。而目前在智能汽车自动驾驶中,主要应用的是以高精度卫星定位和IMU(惯性导航单元)结合而成的组合导航方案。
北云科技荣获WGDC2021年度口碑产品奖
泰伯网对向为专访时获悉,高精度组合导航目前已经成为了解决汽车高精度定位问题的最优解,对于未来的智能汽车以及自动驾驶发展来说尤为重要。事实上,今年上海车展上各大厂商展出的高级别自动驾驶解决方案中,几乎全都包含了高精度组合导航。
专为智能汽车前装定制
作为国内最早一批深耕高精度定位领域的科技公司,北云科技于去年初推出X1组合导航系统后,在智能汽车后装市场大受欢迎,以高性价比和高性能赢得了广泛口碑,获得了“WGDC2021年度最佳口碑产品奖”。北云科技乘着在后装市场发展的强劲势头,顺势突围,在今年发布了全新的车规级组合导航定位单元X2,意图进一步推动各大整车厂和自动驾驶企业的量产化进程。
北云科技车规级深耦合组合导航定位单元X2
据了解,X2基于GNSS/INS深耦合组合导航技术架构,可在城市峡谷、隧道、高架桥、高架辅道、浓雾雨雪沙尘恶劣天气以及堵车、霓虹灯夜市、车道线磨损、开阔无特征点路段等恶劣场景下,输出200Hz以上的绝对厘米级位置信息,能够弥补激光雷达、摄像头等传感器在这些恶劣场景中的不足。还可融合里程计等,进一步提高组合定位精度和稳定性。
与此同时,X2增加了更丰富的接口,不但能够支持车载以太网、GPTP(精确时钟协议),针对N-RTK服务覆盖不佳的区域以及海外用户,增加了L波段信号接收以及PPP/PPP-RTK功能,以及RTK/PPP模式的无缝切换,在没有移动信号的环境下,仍然能够通过星基增强信号提供高精度定位。
X2深耦合组合导航系统架构
向为告诉泰伯网,由于X2针对的主要是量产客户,所以单台产品的价格将会有大幅下降。至于价格究竟能够下探到什么程度,向为并未明说。X2的官方宣传语中写的是:“RTK的价格、专业级组合导航的性能”,从中可以窥探一二。
专业级组合导航性能比肩国际水平
目前在全球组合导航产品领域,经过了近些年的你追我赶,国内和国外厂家在RTK算法部分已经比较接近了,没有太大差异。现在,大家都在比拼集成度和组合导航算法。
Trimble、Novatel和国内的北云科技等做卫星定位起家的厂家,都是基于自家RTK芯片做出的组合导航产品,所以在集成度方面更有优势。北云科技的新品X2车规级组合导航产品,便是基于北云科技自研的RTK芯片,通过单板卡的设计实现卫星定位与IMU的底层融合,使得X2的整体大小做到了跟一张身份证大小近似。
从更深的底层算法层面来看,当下的组合导航算法分为松耦合、紧耦合及深耦合三种,算法实现难度依次递增。
松耦合采用的是RTK定位结果+IMU原始数据来实现融合,在隧道、地下车库等完全无卫星信号的场景下与紧耦合、深耦合相当,但在有卫星信号但是信号被遮挡的场景下,如城市峡谷等,定位效果不如紧耦合、深耦合。
而紧耦合采用RTK定位结果+GNSS的原始数据+IMU原始数据。可以有效利用信号遮挡环境下的卫星观测数据,提升定位效果。紧耦合算法的实现需要厂家同时具备RTK定位算法和组合导航算法两种研发能力。
然而紧耦合算法在GNSS原始数据质量较差时,仍然无法达到最佳效果。实际上,在林荫、楼宇遮挡等恶劣环境下,GNSS容易出现频繁失锁、观测量跳变等异常现象,容易引发定位异常。深耦合组合导航算法可以有效解决这个问题。
深耦合算法在紧耦合算法的基础上,利用IMU原始数据辅助GNSS信号捕获跟踪,通过IMU准确的相对多普勒变化信息辅助载波跟踪环路,提高恶劣环境下多普勒估计准确度,从而提高恶劣环境下载波相位、伪距等观测量的精度和连续性,减少观测量中断和跳变,从而有效提高组合导航精度和可靠性。另外,利用深耦合算法还可以有效检测出欺骗信号,保护组合导航设备不受干扰。
深耦合算法实现上最难,在城市峡谷中的定位效果也是最好。深耦合算法的实现,除了需要具备紧耦合算法研发能力外,还需要具备GNSS射频和基带接收能力,目前只有自研RTK芯片的公司可以做。北云科技的车规级组合导航单元X2,便是基于自己的RTK定位芯片,又融入深耦合组合导航算法的这样一款产品,实测结果显示,深耦合相较普通的松耦合定位精度可提升3~7倍,较紧耦合定位精度可提升2~5倍。
而在行业内,目前只有极少数拥有自研RTK芯片的公司掌握此项技术,大多数组合导航厂商以松耦合技术为主。
深耦合实测优势
此路段,固定解比例为15.18%,可用星数不小于两颗比例为76.34%,松耦合主要使用固定解,深耦合可以使用可用星数大于2颗的数据。
实测显示在高架环岛等恶劣环境下,深耦合定位相较于松耦合定位,误差减小3-7倍。
成本下探至可前装量产阶段
在专访中向为认为,组合导航在智能汽车领域大有可为,而要想大规模切入智能汽车市场,组合导航还需要进一步的降低成本。而降低成本的方式目前主要有三个:一是关键芯片与器件自主研发,掌握BOM成本优势;二是自动化生产,提升工艺质量扩大单位人时产能;三是规模上量,分摊研发成本。
北云科技已拥有两款自主研发并批产应用的高精度定位芯片,取得了两项集成电路布图设计登记证书及30多项国家发明专利。
从苹果采用自研芯片比采购intel芯片成本降低四分之三可以看出,掌握关键芯片和器件的自主研发对于成本控制来说至关重要。与此同时,北云科技下一代集成度更高的组合导航芯片即将量产,将进一步提高性能,降低成本。
其次,北云科技导入了ISO26262、ASPICE、AECQ认证,基于自研芯片的高精度组合导航定位产品已通过了德国莱茵IATF16949车规级认证、CE认证、FCC认证、RoHS认证和德国SGS全方面的测试认证等。并投入重金打造全自动化生产线,产能可达到20万套/条/年,并能在3个月将产能快速扩充到300万套/年。全自动化生产可有效提升产品工艺和质量,扩大单位人时产能,人工成本大幅降低。
最后,北云推出的车规级组合导航定位单元X2,正在逐步扩大北云科技在智能汽车前装市场的份额。目前正在导入多家知名车厂和自动驾驶公司的量产车型。有望在短期内形成规模上量、成本降低的正向循环。
国产组合导航厂商竞争力日趋强大
据了解,北云科技于2018年与驾考龙头多伦科技签署战略合作协议,全面替换国外同类产品。目前在全国30余个省市400多个城市的上千个驾考场地中,每天有数万台北云产品运行在全国各地,为各个城市的驾考系统提供可信的厘米级定位。北云科技以此在车载驾考领域形成了历经数个冬夏的,横跨大江南北的,十万量级的大规模验证,针对车载应用场景进行了大量工程优化,拥有大量实测数据训练算法。
截至2021年5月,北云科技的产品已出口至全球30多个国家。其中,在智能汽车后装市场的组合导航出货量已经超过1万套,主要应用在了自动驾驶测试车、无人扫地车、自动驾驶重卡等车型上。
不得不承认,北云科技在高精度定位、多源融合定位等领域已拥有了较深厚的技术积累与不凡的创新能力。北云科技通过对关键芯片和器件的自主研发,以及大规模的测试与应用,逐步建立起了独树一帜的技术优势、成本优势与应用优势。
基于北云科技多年以来的技术积累和市场探索,组合导航似乎已经来到了市场爆发的前夜。泰伯网有理由相信,在市场需求快速驱动和国内大循环的大背景下,国产车规级高精度组合导航产品将迎来需求爆发,而北云科技也必将在这其中扮演着非常重要的角色。