在談自動(dòng)駕駛時(shí)，你是不是也會(huì)有這些疑問：車要自己開，首先得知道“我到底在哪兒”?手機(jī)導(dǎo)航用的定位，能不能直接拿來給自動(dòng)駕駛用?北斗到底能提供多高的精度，它在自動(dòng)駕駛里具體承擔(dān)什么角色?

　　一、自動(dòng)駕駛為什么離不開“高精度定位”?

　　自動(dòng)駕駛車輛要做三件事：感知、決策、控制。而這三件事的底層前提之一，就是“我是誰、我在哪兒、我要去哪兒”。

　　1、路徑規(guī)劃需要坐標(biāo)基準(zhǔn)

　　車輛在高精地圖上規(guī)劃路徑，需要知道自己在地圖中的精確位置和姿態(tài);

　　如果位置信息有幾米甚至十幾米誤差，很可能“跑偏車道”，無法對(duì)齊地圖要素。

　　2、車道級(jí)與厘米級(jí)定位需求

　　高級(jí)別自動(dòng)駕駛(如高速 NOA、城市輔助駕駛)往往要求車道級(jí)甚至厘米級(jí)精度;

　　普通手機(jī)導(dǎo)航級(jí)別的一兩米甚至五米誤差，很難滿足自動(dòng)駕駛系統(tǒng)對(duì)安全和舒適性的要求。

　　3、多傳感器融合需要穩(wěn)定基準(zhǔn)

　　攝像頭、雷達(dá)、慣導(dǎo)等傳感器輸出的都是相對(duì)信息;

　　北斗等衛(wèi)星定位系統(tǒng)提供的，是全局統(tǒng)一的坐標(biāo)系基準(zhǔn)，方便進(jìn)行多源數(shù)據(jù)融合。

　　因此，高精度、高可靠的定位能力，是自動(dòng)駕駛從“能跑”走向“跑得穩(wěn)、跑得安全”的關(guān)鍵基礎(chǔ)。

　　二、北斗定位與自動(dòng)駕駛：不僅是“能定位”，更是“定位更適配”

　　1、多星座融合：提高可用性與精度

　　自動(dòng)駕駛車輛普遍采用“北斗 + GPS + GLONASS + Galileo”等多星座融合;

　　北斗星座在我國及周邊地區(qū)具有可見衛(wèi)星多、幾何分布更好的優(yōu)勢(shì)，有助于提升定位精度與穩(wěn)定性。

　　2、增強(qiáng)系統(tǒng)支持高精度

　　配合地基增強(qiáng)系統(tǒng)(CORS 基站)、RTK 技術(shù)、PPP 等，可以實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)乃至亞分米級(jí)定位;

　　北斗在國內(nèi)高精度服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上投入較多，適合在車路協(xié)同和車聯(lián)網(wǎng)中廣泛應(yīng)用。

　　3、豐富的應(yīng)用生態(tài)和本土化支持

　　在車載定位模塊、慣導(dǎo)組合、終端產(chǎn)品等環(huán)節(jié)，北斗方案供應(yīng)商、芯片與模塊類型豐富;

　　對(duì)于面向國內(nèi)市場(chǎng)的自動(dòng)駕駛與高級(jí)輔助駕駛項(xiàng)目，北斗定位往往是“標(biāo)配能力之一”。

　　簡(jiǎn)而言之，“自動(dòng)駕駛 + 北斗”，既是技術(shù)選擇問題，也是生態(tài)與服務(wù)可獲得性的問題。

　　三、自動(dòng)駕駛北斗定位的基本原理：從“收星”到“厘米級(jí)”

　　1. 衛(wèi)星定位：提供基礎(chǔ)坐標(biāo)

　　車載 GNSS 天線和定位模塊接收衛(wèi)星信號(hào)：

　　測(cè)量衛(wèi)星到接收機(jī)的偽距和載波相位;

　　結(jié)合星歷、電離層、對(duì)流層等誤差模型，解算出車輛三維坐標(biāo)和時(shí)間信息;

　　利用多星座(北斗、GPS 等)增強(qiáng)可用衛(wèi)星數(shù)量，使解算更穩(wěn)定。

　　基礎(chǔ)單點(diǎn)定位精度一般在米級(jí)，不足以直接用于自動(dòng)駕駛決策。

　　2. 差分 / RTK：把精度“拉低”到厘米級(jí)

　　為了得到更高精度，需要使用差分定位技術(shù)：

　　在已知坐標(biāo)的基準(zhǔn)站上，同樣接收衛(wèi)星信號(hào);

　　基站計(jì)算實(shí)時(shí)觀測(cè)與理論值之間的差異，形成誤差改正信息;

　　通過網(wǎng)絡(luò)(如 4G/5G、專線網(wǎng)絡(luò))把改正數(shù)據(jù)發(fā)送給車輛上的移動(dòng)站;

　　車輛端利用這些差分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行 RTK 解算，實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)或亞分米級(jí)定位。

　　北斗在國內(nèi)廣泛的地基增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)，為 RTK 高精度服務(wù)提供了基礎(chǔ)條件。

　　3. 慣性導(dǎo)航與輪速、IMU 融合

　　在高樓林立、隧道或遮擋環(huán)境中，僅依賴衛(wèi)星信號(hào)可能不穩(wěn)定，因此通常會(huì)：

　　把北斗/GNSS 定位與 IMU(慣性測(cè)量單元)、輪速傳感器數(shù)據(jù)結(jié)合;

　　通過卡爾曼濾波等算法進(jìn)行多傳感器融合;

　　在衛(wèi)星信號(hào)暫時(shí)失鎖或質(zhì)量較差時(shí)，依靠慣性導(dǎo)航進(jìn)行短時(shí)間“撐場(chǎng)”。

　　這樣，車輛可以獲得連續(xù)、平滑、可靠的軌跡信息，而不是跳來跳去的點(diǎn)位。

　　四、自動(dòng)駕駛中的北斗定位系統(tǒng)通常由哪些部分組成?

　　1、車載天線與接收機(jī)

　　支持北斗 + 多星座的高精度 GNSS 接收機(jī);

　　車規(guī)級(jí)天線、支持多頻段接收(如 L1/L2/L5 等);

　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需考慮安裝位置、視場(chǎng)和電磁兼容。

　　2、高精度慣性導(dǎo)航單元(GNSS/INS)

　　集成 IMU(加速度計(jì)、陀螺儀)、GNSS 模塊和融合算法;

　　為自動(dòng)駕駛控制域提供高頻、高精度的位姿輸出。

　　差分?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù) / 高精度定位服務(wù)平臺(tái)

　　地基增強(qiáng)基站網(wǎng)或第三方高精度定位服務(wù)商;

　　通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)向車端提供 RTK/PPP 校正數(shù)據(jù);

　　保障服務(wù)可用性、覆蓋范圍和延遲指標(biāo)。

　　3、定位融合與故障診斷算法

　　在自動(dòng)駕駛域控制器或?qū)Ｓ枚ㄎ?ECU 中運(yùn)行;

　　對(duì)來自北斗、多星座 GNSS、IMU、里程計(jì)等信息進(jìn)行融合;

　　對(duì)異常信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和剔除，提高系統(tǒng)魯棒性。

　　整套系統(tǒng)形成一個(gè)“從星到車、從云到端”的閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)自主可控的高精度定位能力。

　　五、典型應(yīng)用場(chǎng)景：自動(dòng)駕駛北斗定位在哪些地方真正“上車”?

　　1. 高速公路與城市快速路 NOA

　　車輛在高速場(chǎng)景下進(jìn)行自動(dòng)變道、匝道進(jìn)出等，需要車道級(jí)定位;

　　北斗高精度定位提供長(zhǎng)期穩(wěn)定的“絕對(duì)位置”，配合高精地圖、車道線感知，使路徑規(guī)劃更加可靠。

　　2. 城市道路高級(jí)輔助駕駛

　　復(fù)雜路口、公交專用道、潮汐車道等場(chǎng)景，對(duì)定位精度和可靠性提出更高要求;

　　通過北斗高精度定位 + 視覺 SLAM / 激光定位融合，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

　　3. 低速無人駕駛與園區(qū)物流

　　在工廠園區(qū)、港口、礦區(qū)、產(chǎn)業(yè)園內(nèi)的無人駕駛車、自動(dòng)搬運(yùn)車(AGV/無人小巴);

　　北斗定位可提供絕對(duì)坐標(biāo)基準(zhǔn)，結(jié)合園區(qū)級(jí)地基增強(qiáng)系統(tǒng)和車路協(xié)同，實(shí)現(xiàn)高精度調(diào)度。

　　4. 農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛與精準(zhǔn)作業(yè)

　　北斗已經(jīng)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，如自動(dòng)駕駛拖拉機(jī)、播種機(jī)、噴藥機(jī)等;

　　結(jié)合 RTK 技術(shù)，可以做到行與行之間誤差控制在幾厘米范圍內(nèi)，提高作業(yè)效率與精度。

　　5. 特定行業(yè)車輛管理與編隊(duì)行駛

　　工程車輛、環(huán)衛(wèi)車、物流車隊(duì)編隊(duì)、車車協(xié)同等;

　　北斗定位作為統(tǒng)一坐標(biāo)系基礎(chǔ)，便于統(tǒng)一調(diào)度與協(xié)同控制。

　　六、自動(dòng)駕駛北斗定位的優(yōu)勢(shì)與局限

　　1. 優(yōu)勢(shì)

　　本土化服務(wù)優(yōu)勢(shì)明顯：在中國及周邊區(qū)域，北斗衛(wèi)星分布和增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完善;

　　多源融合基礎(chǔ)好：北斗與多星座、多頻多模組合，提高可用性和抗干擾能力;

　　支持高精度與高可靠場(chǎng)景：配合 RTK/PPP、慣導(dǎo)融合，能夠滿足自動(dòng)駕駛的車道級(jí)精度需求。

　　2. 局限與挑戰(zhàn)

　　遮擋環(huán)境下依賴融合：隧道、城市峽谷、高大建筑遮擋時(shí)，單純依賴衛(wèi)星定位容易失效;

　　對(duì)網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)質(zhì)量有依賴：RTK 等高精度服務(wù)需要穩(wěn)定的數(shù)據(jù)鏈路和服務(wù)平臺(tái);

　　成本與規(guī)模化平衡：高精度 GNSS/INS 組合和服務(wù)訂閱成本，需要與量產(chǎn)車型成本目標(biāo)平衡。

　　這也說明，北斗定位是自動(dòng)駕駛定位體系中的重要一環(huán)，但絕不是唯一能力，需要與其他感知和定位手段協(xié)同。

　　七、北斗定位在自動(dòng)駕駛項(xiàng)目中的落地要點(diǎn)

　　對(duì)于準(zhǔn)備在產(chǎn)品或解決方案中引入“自動(dòng)駕駛北斗定位”的團(tuán)隊(duì)，可以從以下幾個(gè)角度規(guī)劃：

　　1、明確定位需求等級(jí)

　　僅做 L2 級(jí)輔助駕駛，還是面向更高級(jí)別自動(dòng)駕駛?

　　針對(duì)高速、城市、園區(qū)、礦區(qū)等不同場(chǎng)景，所需精度和可靠性不同。

　　2、選擇合適的硬件方案

　　根據(jù)成本與性能要求，選擇單頻、多頻或高性能多模接收機(jī);

　　對(duì)于高等級(jí)方案，優(yōu)先考慮 GNSS/INS 組合導(dǎo)航模塊。

　　3、匹配高精度服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)條件

　　評(píng)估目標(biāo)區(qū)域是否有成熟的高精度定位服務(wù)覆蓋;

　　考慮車輛在弱網(wǎng)或掉網(wǎng)場(chǎng)景下的應(yīng)對(duì)策略。

　　4、重視算法融合與異常處理

　　衛(wèi)星定位本身會(huì)受多種誤差影響，需要通過算法融合和健壯的異常檢測(cè)機(jī)制保障整體效果;

　　對(duì)定位輸出建立質(zhì)量評(píng)分機(jī)制，為自動(dòng)駕駛決策提供可信度參考。

　　5、結(jié)合高精地圖與車路協(xié)同

　　北斗定位提供“坐標(biāo)位置”，高精地圖提供“環(huán)境語義”，兩者結(jié)合才是真正可用的信息;

　　在車路協(xié)同場(chǎng)景中，路側(cè)單元與車端統(tǒng)一用北斗坐標(biāo)系，有利于整體調(diào)度與控制。

　　自動(dòng)駕駛需要的不只是“能導(dǎo)航”的定位，而是車道級(jí)、高可靠、可融合的高精度定位;

　　北斗定位為自動(dòng)駕駛提供了在本土環(huán)境下高可用、多星座、高精度的基礎(chǔ)能力;

　　通過“北斗 + 多星座 + 差分增強(qiáng) + 慣導(dǎo)融合 + 高精地圖”的整體方案，才構(gòu)成自動(dòng)駕駛真正可用的定位體系。

　　對(duì)于希望在宣傳、方案設(shè)計(jì)或產(chǎn)品規(guī)劃中突出定位能力的企業(yè)來說，“自動(dòng)駕駛北斗定位”不僅是一個(gè)技術(shù)賣點(diǎn)，更是未來車路協(xié)同、車聯(lián)網(wǎng)和智能交通體系的重要底座之一。只要在硬件選型、服務(wù)接入與算法融合三方面做好規(guī)劃，就有機(jī)會(huì)在自動(dòng)駕駛落地進(jìn)程中，構(gòu)建出穩(wěn)定可靠的定位能力，為整車智能化體驗(yàn)加分。