隨著智能駕駛技術(shù)從L2級(jí)輔助駕駛向L3級(jí)以上高階自動(dòng)駕駛邁進(jìn),對(duì)車輛定位的精度、可靠性和實(shí)時(shí)性提出了前所未有的高要求。在此背景下,融合了衛(wèi)星導(dǎo)航(GNSS)與慣性導(dǎo)航(IMU)優(yōu)勢(shì)的衛(wèi)慣組合導(dǎo)航系統(tǒng),正成為實(shí)現(xiàn)高精度定位不可或缺的核心技術(shù),其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程與發(fā)展速度顯著提升。
一、 衛(wèi)慣導(dǎo)航:智能駕駛的“高精度時(shí)空底座”
衛(wèi)慣組合導(dǎo)航通過深層次融合兩種技術(shù)的測(cè)量數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。衛(wèi)星導(dǎo)航(如北斗、GPS)能提供絕對(duì)位置信息,但信號(hào)容易受到城市峽谷、隧道、高架橋等環(huán)境的遮擋與干擾;慣性導(dǎo)航不依賴外部信號(hào),通過測(cè)量加速度和角速度自主推算位置、姿態(tài),短期精度高,但誤差會(huì)隨時(shí)間累積。兩者結(jié)合,既能利用衛(wèi)星信號(hào)對(duì)慣性導(dǎo)航的累積誤差進(jìn)行持續(xù)校正,又能在衛(wèi)星信號(hào)短暫失效時(shí),依靠慣性導(dǎo)航提供連續(xù)、可靠的高精度位置輸出,確保智能駕駛系統(tǒng)在任何工況下都能“看得清、定得準(zhǔn)”。
二、 發(fā)展提速:政策、需求與技術(shù)三重驅(qū)動(dòng)
當(dāng)前,衛(wèi)慣導(dǎo)航發(fā)展進(jìn)入快車道,主要驅(qū)動(dòng)力來自三方面:
- 政策標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng):中國《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖2.0》等政策明確將高精度定位作為關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)。多地自動(dòng)駕駛測(cè)試示范區(qū)及“車路云一體化”試點(diǎn),均對(duì)車輛定位精度提出厘米級(jí)要求。
- 高階智駕需求爆發(fā):城市NOA(領(lǐng)航輔助駕駛)的快速普及,要求車輛在復(fù)雜城區(qū)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的車道級(jí)定位與導(dǎo)航,這是單一衛(wèi)星導(dǎo)航難以勝任的,必須依賴衛(wèi)慣組合。
- 技術(shù)成熟與成本下降:高精度MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))慣性傳感器性能不斷提升,成本持續(xù)優(yōu)化;融合算法(如卡爾曼濾波及其變種)日益精進(jìn),使得高性能、車規(guī)級(jí)的衛(wèi)慣組合導(dǎo)航系統(tǒng)量產(chǎn)成為可能。
三、 國內(nèi)搶先布局:四家上市公司引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)化
在衛(wèi)慣導(dǎo)航的產(chǎn)業(yè)化賽道上,國內(nèi)已有多家上市公司憑借深厚的技術(shù)積累和前瞻性布局,占據(jù)了領(lǐng)先地位:
- 華測(cè)導(dǎo)航:作為高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位領(lǐng)域的龍頭企業(yè),其衛(wèi)慣組合導(dǎo)航產(chǎn)品線完整,涵蓋從組合導(dǎo)航模塊、天線到行業(yè)應(yīng)用解決方案。公司深度投入研發(fā),其車規(guī)級(jí)組合導(dǎo)航產(chǎn)品已成功進(jìn)入多家主流車企及自動(dòng)駕駛公司的供應(yīng)鏈,在前裝量產(chǎn)市場(chǎng)進(jìn)展迅速。
- 北斗星通:依托國家北斗戰(zhàn)略背景,在芯片、模塊、板卡等基礎(chǔ)器件領(lǐng)域擁有核心優(yōu)勢(shì)。公司推出的多款高性能GNSS/INS組合導(dǎo)航板卡及模組,廣泛應(yīng)用于自動(dòng)駕駛、無人機(jī)、機(jī)器人等領(lǐng)域,并與多家汽車制造商展開深度合作,推進(jìn)前裝量產(chǎn)。
- 中海達(dá):專注于高精度定位技術(shù),在測(cè)繪地理信息領(lǐng)域根基深厚,并積極向智能駕駛等新興領(lǐng)域拓展。其車載高精度組合定位方案,結(jié)合了自研的衛(wèi)星接收機(jī)與慣性測(cè)量單元,致力于為L3級(jí)以上自動(dòng)駕駛提供安全、可靠的定位保障。
- 華依科技:雖然以汽車動(dòng)力總成測(cè)試設(shè)備聞名,但公司通過收購及自主研發(fā),積極布局智能駕駛測(cè)試與高精度定位領(lǐng)域。其慣性導(dǎo)航測(cè)量單元(IMU)及組合導(dǎo)航系統(tǒng),正逐步應(yīng)用于自動(dòng)駕駛測(cè)試驗(yàn)證以及整車廠的定位解決方案中,形成新的業(yè)務(wù)增長點(diǎn)。
四、 未來展望與挑戰(zhàn)
盡管發(fā)展勢(shì)頭迅猛,衛(wèi)慣導(dǎo)航的全面普及仍面臨挑戰(zhàn):如何進(jìn)一步降低高性能慣性傳感器的成本以滿足大規(guī)模前裝需求;如何提升復(fù)雜場(chǎng)景(如地下停車場(chǎng)、密集城市群)下的融合定位魯棒性;如何實(shí)現(xiàn)與激光雷達(dá)、攝像頭、高精地圖等其他傳感器的更深層次融合,構(gòu)建更強(qiáng)大的多源融合定位系統(tǒng)。
可以預(yù)見,隨著智能駕駛等級(jí)的不斷提升,衛(wèi)慣組合導(dǎo)航作為核心傳感器的地位將愈發(fā)穩(wěn)固。上述國內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)正通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和生態(tài)合作,推動(dòng)衛(wèi)慣導(dǎo)航技術(shù)迭代與成本優(yōu)化,助力中國智能駕駛產(chǎn)業(yè)構(gòu)建自主可控的高精度定位能力,在未來全球競爭中贏得先機(jī)。