關(guān)于自動(dòng)駕駛高精定位的幾大問(wèn)題

定位是高等級(jí)自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ)，但在高速NOA和城區(qū)NOA等場(chǎng)景中，如何能夠穩(wěn)定地在各種工況下實(shí)現(xiàn)高精度定位將是個(gè)難題。一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題是：高速NOA、城區(qū)NOA功能需要實(shí)現(xiàn)多高精度的定位？需要多高精度的IMU、組合導(dǎo)航和多少種傳感器？

帶著這些困惑，筆者采訪(fǎng)了很多行業(yè)內(nèi)專(zhuān)家。

第一個(gè)問(wèn)題的答案較為一致：高速NOA只需要實(shí)現(xiàn)車(chē)道級(jí)/分米級(jí)的定位即可，能識(shí)別出自車(chē)在哪個(gè)車(chē)道就夠了；而城區(qū)NOA下，由于車(chē)道比較窄，尤其是在十字路口處，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)車(chē)道變化，如兩車(chē)道變成三車(chē)道或四車(chē)道，這時(shí)候要想實(shí)現(xiàn)車(chē)道保持而不壓到車(chē)道線(xiàn)，就需要定位精度達(dá)到厘米級(jí)。

關(guān)于第二個(gè)問(wèn)題“需要多高精度的IMU、組合導(dǎo)航和傳感器”，筆者和行業(yè)多位專(zhuān)家交流后得到的結(jié)論是：無(wú)法確定，因?yàn)樽罱K的定位精度是由組合導(dǎo)航、輪速傳感器、高精地圖和視覺(jué)、激光雷達(dá)、毫米波等多種傳感器匹配定位后的結(jié)果，只要最終融合定位的精度能滿(mǎn)足需求即可，對(duì)各部分的精度不做硬性要求。

下圖介紹了融合定位的幾個(gè)組成部分。

組合導(dǎo)航，廣義上指“兩種或兩種以上的非相似導(dǎo)航定位系統(tǒng)的結(jié)合”，如通過(guò)算法對(duì)GNSS、IMU、輪速計(jì)、Lidar點(diǎn)云等信息做數(shù)據(jù)融合。

由于GNSS和IMU具有很好的互補(bǔ)效果，即GNSS補(bǔ)充了IMU慣性系統(tǒng)的累計(jì)誤差問(wèn)題，IMU很好地彌補(bǔ)了GNSS衛(wèi)星系統(tǒng)的不穩(wěn)定性和易受干擾性，這對(duì)“黃金搭檔”也被稱(chēng)為最佳的組合導(dǎo)航方案，所以一般大家提到“組合導(dǎo)航”時(shí)，就指衛(wèi)慣組合導(dǎo)航（GNSS+IMU）。如無(wú)特殊說(shuō)明，下文中提到的“組合導(dǎo)航”即指GNSS+IMU。

本文主要重點(diǎn)關(guān)注如下幾個(gè)問(wèn)題——

一．GNSS為什么一定要雙頻？

目前，國(guó)內(nèi)主流方案的GNSS/RTK都支持雙頻多星座。

所謂多星座，指的是GNSS接收機(jī)可以接收中國(guó)的北斗、美國(guó)的GPS和歐洲的伽利略等不同導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào)，國(guó)內(nèi)GNSS接收機(jī)一般同時(shí)支持北斗和GPS。

雙頻指的是每個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)都有兩個(gè)載波頻段，如北斗有兩個(gè)頻段，GPS也有兩個(gè)頻段。雙頻會(huì)導(dǎo)致硬件和算力成本大大增加。

那么，雙頻有什么作用呢？

和業(yè)內(nèi)專(zhuān)家溝通下來(lái)，筆者得到答案是：一方面，兩個(gè)載波頻段可以互為冗余 ，另一方面，雙頻可以獲得更高的定位精度。

在GNSS的測(cè)量誤差中，電離層引起的誤差占了很大一部分，而雙頻載波可以利用電離層對(duì)不同頻率電磁波延遲的相關(guān)性，來(lái)消除大部分電離層引起的誤差，從而大大提高衛(wèi)星定位精度，這是單頻GNSS所做不到的。

某位組合導(dǎo)航公司創(chuàng)始人曾論壇上公開(kāi)提到，單頻RTK定位精度，有95%的概率落在半徑為0.4米的圓內(nèi)（也就是精度單位CEP的概念），雙頻RTK定位精度可以做到95%的概率落在半徑為0.2米的圓內(nèi)，由此可見(jiàn)雙頻的重要性。

二．星基增強(qiáng)和地基增強(qiáng)

GNSS的定位誤差，除了上文提到的電離層誤差外，還有如下幾種：衛(wèi)星相關(guān)的衛(wèi)星軌道誤差（星歷誤差）、衛(wèi)星原子鐘的時(shí)鐘誤差、對(duì)流層誤差、載波經(jīng)過(guò)反射后的多徑效應(yīng)引起的誤差，與接收機(jī)有關(guān)的接收機(jī)鐘差等。

△衛(wèi)星定位誤差的來(lái)源

為了盡量消除這些誤差，提高定位精度，除了上述提到的雙頻載波頻段外，還有其他增強(qiáng)方法，根據(jù)其原理可以分為星基增強(qiáng)和地基增強(qiáng)。

其中使用最廣泛、最具代表性的增強(qiáng)方法有地基RTK（Real-Time Kinematic，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位）、星基PPP（Precise Point Positioning，精密單點(diǎn)定位）和兩者的結(jié)合PPP-RTK。具體技術(shù)介紹與優(yōu)缺點(diǎn)如下所示：

△RTK/PPP/PPP-RTK對(duì)比

信息來(lái)源：九章智駕根據(jù)公開(kāi)信息與專(zhuān)家訪(fǎng)談信息整理

下圖從收斂速度、定位精度、覆蓋范圍三個(gè)維度對(duì)這三種模式進(jìn)行了對(duì)比。

△RTK、PPP與PPP-RTK定位特點(diǎn)對(duì)比

（資料來(lái)源：https://www.sohu.com/a/447492212_120381558）

作為RTK和PPP的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，PPP-RTK既有RTK精度高、收斂快的優(yōu)點(diǎn)，也有PPP全球覆蓋的優(yōu)點(diǎn)。

除此之外，與RTK相比，PPP-RTK更符合功能安全的要求。一方面是PPP-RTK不受地面基站和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋面的約束（可以通過(guò)衛(wèi)星播發(fā)）；另一方面，相比于RTK通過(guò)差分把定位誤差作為“黑盒”打包處理，PPP-RTK可以對(duì)每一項(xiàng)誤差進(jìn)行全球范圍內(nèi)的建模和預(yù)估，PPP-RTK的信號(hào)完好性使得它可以確認(rèn)每個(gè)信號(hào)的誤差狀態(tài)，并識(shí)別該信號(hào)是否可收斂、可使用、可檢測(cè)，從而更符合功能對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因子逐項(xiàng)拆解的要求。

那么，與RTK相比，PPP-RTK的使用成本是否有優(yōu)勢(shì)呢？

雖然PPP-RTK所需的地面基站數(shù)量要少得多（國(guó)內(nèi)數(shù)百個(gè)基站就可以覆蓋），但如果要使用衛(wèi)星播發(fā)信號(hào)，要么租借衛(wèi)星，要么像時(shí)空道宇那樣發(fā)射低軌衛(wèi)星。據(jù)了解，租借衛(wèi)星的成本不菲（約1000萬(wàn)~2000萬(wàn)/顆/年），而要覆蓋全球得租借多個(gè)衛(wèi)星才行，這些成本都會(huì)算在服務(wù)費(fèi)中。

而據(jù)筆者和多位業(yè)內(nèi)專(zhuān)家溝通交流，PPP-RTK和N-RTK的成本相差不大。如果不使用衛(wèi)星播發(fā)的話(huà)，PPP-RTK成本還要更低一些。

業(yè)內(nèi)很多專(zhuān)家都認(rèn)為PPP-RTK是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。據(jù)了解，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有多個(gè)在研前裝量產(chǎn)項(xiàng)目使用了PPP-RTK技術(shù)。

不過(guò)，有意思的是，已經(jīng)在地基上有巨大投入的千尋位置也在向車(chē)企客戶(hù)力推PPP-RTK（據(jù)千尋官網(wǎng)顯示，千尋已建成2800+地基增強(qiáng)站），這是否受競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的策略影響，不得不跟進(jìn)？

那么，在轉(zhuǎn)向PPP-RTK后， 先行者們?cè)谇捌谠诘鼗鰪?qiáng)基站上投入的資源是否會(huì)“浪費(fèi)”？

筆者在和某頭部位置服務(wù)商的資深從業(yè)者的溝通中獲悉，雖然理論上PPP-RTK可以不需要那么多的地面基站，不過(guò)在收斂速度和位置精度方面，還是會(huì)受到地基數(shù)據(jù)很大的賦能，基于已有的高密度地基服務(wù)推出的PPP-RTK，其收斂速度也遠(yuǎn)快于地基密度沒(méi)那么高的位置服務(wù)商的同類(lèi)產(chǎn)品。

三．低軌衛(wèi)星能提高定位精度嗎？

前段時(shí)間，吉利旗下時(shí)空道宇發(fā)射了九顆低軌衛(wèi)星，據(jù)稱(chēng)主要用于智能駕駛的高精定位等功能。同時(shí)，特斯拉的“星鏈”同樣也是用低軌衛(wèi)星覆蓋全球。那么，低軌衛(wèi)星真的能夠提高定位精度嗎？

在這個(gè)問(wèn)題上，專(zhuān)家的反饋比較一致，即低軌衛(wèi)星主要起到通訊的作用，對(duì)于提升定位精度并無(wú)實(shí)質(zhì)作用。

不過(guò)，雖然低軌衛(wèi)星不能提升定位精度，但的確可以對(duì)衛(wèi)星信號(hào)起到增強(qiáng)覆蓋的作用，尤其是在半遮擋地區(qū)。

某資深從業(yè)者認(rèn)為，除了播發(fā)增強(qiáng)信號(hào)外，低軌衛(wèi)星也可以同時(shí)使用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，播放載波信息，從而可以增加某個(gè)區(qū)域內(nèi)GNSS接收機(jī)搜到的衛(wèi)星數(shù)。一些半遮擋區(qū)域，如高架下，或樓宇內(nèi)近窗處，之前由于搜不到足夠多的導(dǎo)航衛(wèi)星而無(wú)法定位或定位精度不準(zhǔn)，加上低軌衛(wèi)星后，就可以搜到足夠多的衛(wèi)星，從而增強(qiáng)衛(wèi)星導(dǎo)航的可用性和可靠性。

四．IMU的關(guān)鍵指標(biāo)和精度要求

IMU作為組合導(dǎo)航的核心器件，可以提供更高頻率的高精信號(hào)（一般可達(dá)200Hz），在GNSS信號(hào)無(wú)效或者更新間隔內(nèi)（GNSS信號(hào)頻率為10Hz），可以用來(lái)進(jìn)行高精度的航位推算。

IMU分為陀螺儀和加速度計(jì)兩部分，陀螺儀輸出車(chē)輛的橫滾、俯仰和航向角，加速度計(jì)輸出三個(gè)方向的加速度。

IMU的成本，隨著精度的提升直線(xiàn)上升，畢竟“一分錢(qián)一分貨”。

大家在選擇IMU的時(shí)候，最常見(jiàn)的問(wèn)題是：選多高精度的IMU才能滿(mǎn)足要求？這就涉及到IMU的關(guān)鍵性能指標(biāo)。

IMU有很多的器件指標(biāo)，如零偏誤差、比例因子誤差、非線(xiàn)性誤差等。具體指標(biāo)及說(shuō)明見(jiàn)下圖。

△IMU誤差指標(biāo)說(shuō)明（引用自司南導(dǎo)航算法工程師線(xiàn)上分享）

其中最為關(guān)鍵的指標(biāo)有兩個(gè)：1.零偏誤差；2.溫度零偏。

零偏誤差，即使用時(shí)會(huì)有常量誤差，因?yàn)檎`差會(huì)隨著時(shí)間累計(jì)，所以需要將該誤差控制在一定范圍內(nèi)，一般陀螺儀的零偏誤差控制在2-3度/小時(shí)，加速度計(jì)的零偏誤差控制在0.003g以?xún)?nèi)（3mg）。

溫度零偏，用于衡量對(duì)傳感器對(duì)溫度的敏感性，不同溫度下的特性不同，一般會(huì)通過(guò)測(cè)量傳感器的特性曲線(xiàn)，在出廠(chǎng)前進(jìn)行補(bǔ)償，從而降低溫度零偏。

據(jù)了解，溫度補(bǔ)償?shù)囊恢滦詴?huì)隨著使用時(shí)長(zhǎng)而發(fā)生變化，即使用幾年后的補(bǔ)償曲線(xiàn)和剛開(kāi)始標(biāo)定的補(bǔ)償曲線(xiàn)和可能會(huì)有差異。

習(xí)慣上，大家可能更習(xí)慣用算法指標(biāo)來(lái)衡量IMU，即在隧道等GNSS信號(hào)完全丟失的情況下，車(chē)輛行駛1000米后，測(cè)量值與真值的偏差。行業(yè)較為普遍指標(biāo)為千分之一到千分之五（1sigma）左右。

五．GNSS+IMU耦合方式的演進(jìn)趨勢(shì)

從底層算法層面來(lái)看，組合導(dǎo)航算法可以分為松耦合、緊耦合及深耦合三種，算法實(shí)現(xiàn)難度依次遞增。

幾種耦合方式的介紹見(jiàn)下圖，具體可查看之前九章智駕的文章《高精度組合導(dǎo)航里的松、緊、深耦合》

△組合導(dǎo)航的幾種耦合方式

信息來(lái)源：九章智駕根據(jù)公開(kāi)信息與專(zhuān)家訪(fǎng)談信息整理

在半遮擋場(chǎng)景下，如城市峽谷中，深耦合表現(xiàn)最好，緊耦合次之，松耦合最差；在全開(kāi)闊場(chǎng)景和全遮擋場(chǎng)景下，則三種耦合方式表現(xiàn)相同。具體可見(jiàn)下圖。

△不同耦合算法的定位效果對(duì)比

（圖片引用自導(dǎo)遠(yuǎn)電子官網(wǎng)）

當(dāng)乘用車(chē)前裝量產(chǎn)的關(guān)注點(diǎn)從高速NOA慢慢轉(zhuǎn)移到城區(qū)NOA時(shí)，這時(shí)候深耦合的優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)出來(lái)了。

在和行業(yè)內(nèi)專(zhuān)家交流時(shí)，大家也都認(rèn)可技術(shù)表現(xiàn)上深耦合更好，那么未來(lái)深耦合會(huì)不會(huì)成為主流趨勢(shì)呢？

業(yè)內(nèi)聲音不一，有不少專(zhuān)家認(rèn)為深耦合會(huì)成為主流趨勢(shì)。

不過(guò)，國(guó)汽大有時(shí)空研發(fā)副總裁李慶建認(rèn)為，從自動(dòng)駕駛域控發(fā)展趨勢(shì)、主機(jī)廠(chǎng)與供應(yīng)商的博弈以及結(jié)合域控集成的模式等角度來(lái)考慮，組合導(dǎo)航算法將以在域控算法的形態(tài)存在。

在深耦合的模式下，域控形態(tài)實(shí)現(xiàn)具有更大的難度，緊組合將會(huì)成為當(dāng)前可行的算法。在未來(lái)，衛(wèi)導(dǎo)、慣導(dǎo)和組合導(dǎo)航算法集中定點(diǎn)也許會(huì)成為過(guò)去，如果主機(jī)廠(chǎng)沒(méi)有對(duì)深耦合的算法Know-how有足夠的開(kāi)發(fā)能力，將主導(dǎo)算法，把地圖、感知等多源融合定位作為重點(diǎn)。

六．組合導(dǎo)航的集成化趨勢(shì)

雖然某些車(chē)企在自研組合導(dǎo)航算法，不過(guò)有更多主機(jī)廠(chǎng)會(huì)選擇一家集成商將衛(wèi)導(dǎo)、慣導(dǎo)和組合導(dǎo)航算法集成在一起提供，也就是俗稱(chēng)的“P-Box”（定位盒子），還有些會(huì)把高精地圖也集成其中，稱(chēng)為“地圖盒子”（HD MAP BOX）。

戴世智能P-Box技術(shù)架構(gòu)

（圖片來(lái)源：焉知）

行業(yè)里普遍認(rèn)為定位盒子和地圖盒子只是個(gè)過(guò)渡形態(tài)的產(chǎn)品，隨著域控制器技術(shù)的逐漸成熟和中央集成式架構(gòu)的演進(jìn)，域控制器集成組合導(dǎo)航模塊將成為主流趨勢(shì)，即將組合導(dǎo)航算法集成、GNSS和IMU模組集成到域控內(nèi)，或與其他器件集成在一起。

集成化有很多優(yōu)勢(shì)。

一、降低成本。目前有定位盒子供應(yīng)商的常見(jiàn)做法是，外購(gòu)GNSS模組和IMU模組，將組合導(dǎo)航算法放在獨(dú)立的MCU內(nèi)，全部集成在定位盒子中；相比之下，將組合導(dǎo)航算法集成到域控內(nèi)，可以省掉一個(gè)獨(dú)立的MCU。

二、提高數(shù)據(jù)交換效率。 將組合導(dǎo)航算法集成到域控內(nèi)，可降低定位模塊與其他算法模塊數(shù)據(jù)交換的延遲。

三、方便布置。隨著集成度越來(lái)越高，GNSS和IMU逐漸從器件級(jí)向板卡級(jí)、芯片級(jí)演變，相比于獨(dú)立的定位盒子，集成在其他器件內(nèi)，布置上更加方便，連接線(xiàn)束也少了。

那么，組合導(dǎo)航集成在域控內(nèi)，是否會(huì)成為以后的主流趨勢(shì)呢？

筆者在與眾多行業(yè)專(zhuān)家交流后發(fā)現(xiàn)，雖然已有不少車(chē)企選擇將IMU和GNSS模塊集成在域控制器內(nèi)，但該做法仍存在不少工程上挑戰(zhàn)。

其中最大的挑戰(zhàn)，來(lái)自于IMU對(duì)安裝位置和環(huán)境的超高要求。

第一，IMU對(duì)安裝位置要求很高。因?yàn)樵谑褂肐MU時(shí)，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)默認(rèn)IMU的位姿和加速度代表了整車(chē)的狀態(tài)，所以IMU最好的安裝位置是后輪軸線(xiàn)的中心位置。因此，一些業(yè)內(nèi)專(zhuān)家指出，是否將IMU集成在域控制器內(nèi)取決于域控制器的位置，如果位置不合適，則不宜將IMU集成在域控內(nèi)。

實(shí)際操作中，若位置不合適，可以將安裝位置與理想位置進(jìn)行標(biāo)定，再經(jīng)過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)化即可使用，不過(guò)，這個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程會(huì)造成部分器件精度的損失。

第二，IMU對(duì)溫度變化非常敏感，所以安裝處溫度變化不宜過(guò)大，而域控制器內(nèi)部由于有大功率的SoC，溫度變化較大，可能會(huì)影響IMU的測(cè)量精度。實(shí)際操作中，雖然出廠(chǎng)前會(huì)經(jīng)過(guò)溫度補(bǔ)償曲線(xiàn)進(jìn)行標(biāo)定，不過(guò)前文中提到該溫度補(bǔ)償曲線(xiàn)會(huì)隨著時(shí)間而變化，可能會(huì)增加誤差。（當(dāng)然，也有專(zhuān)家反饋，根據(jù)目前已經(jīng)量產(chǎn)的項(xiàng)目反饋，該誤差造成的影響并不大。）

第三，IMU對(duì)安裝面的平整度和剛度要求高，而域控制器由于PCB板面積較大、剛性不足，加工過(guò)程中的彎曲變形也會(huì)影響IMU的性能，域控工作中的振動(dòng)也會(huì)帶來(lái)額外的噪聲。這一點(diǎn)，可通過(guò)調(diào)整安裝位置和局部增加剛度來(lái)優(yōu)化。

GNSS模塊的安裝位置，也需要更多考慮布置方便和集成方便度，比如有些會(huì)把GNSS模塊與V2X和T-Box進(jìn)行集成。

一位行業(yè)專(zhuān)家認(rèn)為，GNSS在模塊化后，體積足夠小，貼在哪里都可以。一般為了布置方便，會(huì)放在更靠近GNSS天線(xiàn)的位置。因?yàn)镚NSS的天線(xiàn)與衛(wèi)星定位搜星有關(guān)，所以會(huì)放置在靠外的位置，一般選擇和4G天線(xiàn)、收音機(jī)天線(xiàn)（鯊魚(yú)鰭）等集成在一起。如果不考慮位置而將GNSS模塊布置在域控的話(huà)，GNSS的天線(xiàn)要連接到域控，連接線(xiàn)會(huì)比較長(zhǎng)，授時(shí)精度可能會(huì)受影響。

七．獨(dú)立盒子和集成化趨勢(shì)或?qū)㈤L(zhǎng)期并存

與定位盒子集成化的趨勢(shì)相對(duì)應(yīng)的是，定位盒子供應(yīng)商則希望繼續(xù)保持獨(dú)立盒子的形態(tài)，這種獨(dú)立盒子可接入更多的信號(hào)，繼續(xù)提升定位精度。

如導(dǎo)遠(yuǎn)推出的地圖盒子，除集成了GNSS、IMU、輪速和高精地圖外，還進(jìn)一步接入了ADAS相機(jī)，從而可以通過(guò)視覺(jué)融合定位，進(jìn)一步提高定位精度和可靠性——據(jù)稱(chēng)可在95%置信度下實(shí)現(xiàn)橫向誤差小于0.2米、縱向誤差小于2米。

不過(guò)，一位新勢(shì)力車(chē)企負(fù)責(zé)定位的工程師表示，對(duì)于將視覺(jué)融合定位交由定位盒子供應(yīng)商來(lái)完成這種做法，他們是完全“不可接受”。究其原因，一方面，這“關(guān)系到誰(shuí)集成誰(shuí)的問(wèn)題”，職責(zé)不容易區(qū)分，“出了問(wèn)題，到底是傳感器的問(wèn)題、定位盒子的問(wèn)題，還是融合算法的問(wèn)題，不好判責(zé)”；另一方面，他們也不認(rèn)可定位盒子供應(yīng)商的圖像處理能力，況且，這也涉及到圖像被兩次處理造成的算力浪費(fèi)問(wèn)題。

對(duì)于這種行為，某組合導(dǎo)航供應(yīng)商高管認(rèn)為，現(xiàn)階段，傳統(tǒng)車(chē)企或者研發(fā)能力弱的車(chē)企，量產(chǎn)高階智能駕駛時(shí)，為了更方便地控制成本、提升可靠性，更希望供應(yīng)商能夠提供定位的整體解決方案，如集成衛(wèi)導(dǎo)、慣導(dǎo)、高精地圖，甚至視覺(jué)融合定位等功能。

將組合導(dǎo)航集成到域控中的方案，一方面對(duì)車(chē)廠(chǎng)的研發(fā)能力有較高的要求，另一方面對(duì)于感知、決策等算法也有很高的要求。因此，如果這兩方面要求都不能達(dá)到，把定位交給第三方供應(yīng)商來(lái)解決，是一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)快速量產(chǎn)，且集成度和可靠性都比較高的方案。

看下來(lái)，雖然長(zhǎng)期來(lái)看定位模塊的集成化是個(gè)趨勢(shì)，但定位盒子仍或?qū)㈤L(zhǎng)期存在。

八．做好融合定位算法，可降低對(duì)組合導(dǎo)航關(guān)鍵部件的要求

前述提到的組合導(dǎo)航，其實(shí)都是自動(dòng)駕駛定位系統(tǒng)中的一部分，最終系統(tǒng)是通過(guò)將各種數(shù)據(jù)進(jìn)行融合定位。

△小馬智行融合定位架構(gòu)

（來(lái)源：小馬智行賬號(hào)知乎文章）

一般常見(jiàn)的融合定位用到的數(shù)據(jù)包括GNSS、IMU、RTK（或PPP-RTK）、高精地圖、輪速傳感器、激光雷達(dá)、攝像頭等，最終的定位精度取決于融合后的定位精度。

△Apollo融合高定位軟件架構(gòu)

（數(shù)據(jù)來(lái)源：Apollo官方）

值得一提的事，除了以GNSS為主的絕對(duì)定位外，還可以根據(jù)攝像頭觀測(cè)到的車(chē)道線(xiàn)的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)橫向的相對(duì)定位，以及使用激光雷達(dá)、攝像頭、毫米波雷達(dá)等觀測(cè)到的周?chē)P(guān)鍵特征（如標(biāo)志牌、紅綠燈等）和高精地圖進(jìn)行匹配，來(lái)實(shí)現(xiàn)縱向的相對(duì)定位（SLAM）。

△相對(duì)定位匹配原理

（來(lái)源：六分科技的線(xiàn)上分享）

事實(shí)上，如果融合定位算法做的夠好的話(huà)，是可以降低對(duì)組合導(dǎo)航關(guān)鍵部件的要求（如IMU精度等）。

很多專(zhuān)家都表示，IMU的高精度主要為了應(yīng)對(duì)一些定位退化場(chǎng)景——如隧道。在隧道場(chǎng)景中，只能依賴(lài)兩端的GNSS值進(jìn)行絕對(duì)定位，隧道中間只能依賴(lài)IMU進(jìn)行航跡推算。

不過(guò)也并非沒(méi)有辦法，百度阿波羅的一位專(zhuān)家在某次分享中提到：一方面隧道內(nèi)對(duì)絕對(duì)精度的要求并不高，道路的曲率變化不會(huì)太極限；另一方面，可以引入更多的特征，比如紋理來(lái)幫助定位。

也有專(zhuān)家提到，在隧道中可以利用視覺(jué)和毫米波雷達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)橫向定位，至于縱向定位的精度，“其實(shí)也沒(méi)有那么重要”。

九．融合定位可否擺脫對(duì)高精地圖的依賴(lài)？

除了能降低組合導(dǎo)航要求外，某L4進(jìn)入前裝量產(chǎn)的公司也透露正在探索不依賴(lài)RTK實(shí)現(xiàn)高速NOA功能的方案。

事實(shí)上，高精度定位是搭配高精地圖進(jìn)行使用的，如果RTK可以不需要，那么高精地圖是否還需要呢？

業(yè)內(nèi)不少人認(rèn)為在自動(dòng)駕駛中，高精地圖是個(gè)“拐杖”。高精地圖不受環(huán)境影響、不被距離限制，可以輔助感知作超視距感知輸入，對(duì)傳感器進(jìn)行有效彌補(bǔ)。如果現(xiàn)在就扔掉“拐杖”，可能還會(huì)有一些問(wèn)題，如現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景道路中，常會(huì)遇到大車(chē)擋道、車(chē)道線(xiàn)模糊等問(wèn)題，傳感器也常常受限于距離和環(huán)境影響。

據(jù)一些業(yè)內(nèi)專(zhuān)家反饋，缺少高精地圖（僅依賴(lài)導(dǎo)航地圖），實(shí)現(xiàn)車(chē)道級(jí)定位比較困難，因?yàn)閷?dǎo)航地圖道路中缺少車(chē)道信息，只能通過(guò)視覺(jué)等識(shí)別的車(chē)道信息進(jìn)行相對(duì)定位。當(dāng)在路口遇到路牌和車(chē)道線(xiàn)遮擋時(shí)，很難識(shí)別道路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，容易出現(xiàn)決策規(guī)劃錯(cuò)誤。

此外，在小曲率匝道中行駛時(shí)，因?yàn)閷?dǎo)航地圖缺少曲率信息，車(chē)輛的橫縱向控制將會(huì)比較困難，很容易會(huì)有鋸齒感。

從這些方面來(lái)說(shuō)，某種程度的“高精地圖”還是需要的，不過(guò)這種所謂的“高精地圖”可能不像現(xiàn)在圖商提供的精度那么高、元素那么全，可能是在導(dǎo)航地圖上覆蓋一層道路語(yǔ)義地圖，姑且可以稱(chēng)作“導(dǎo)航地圖 Plus”。

在這方面，記憶泊車(chē)提供了很好的范式。記憶泊車(chē)功能開(kāi)啟之前，需要先構(gòu)建地圖和記憶路線(xiàn)，再基于構(gòu)建好的地圖進(jìn)行定位決策規(guī)劃。

于是，參考記憶泊車(chē)，一些方案商提出了記憶行車(chē)功能。對(duì)于城市通勤路線(xiàn)，通過(guò)反復(fù)幾次行駛后完成構(gòu)建地圖和路線(xiàn)記憶，即在導(dǎo)航地圖上覆蓋一層本地構(gòu)建的語(yǔ)義地圖“導(dǎo)航地圖Plus”，然后基于此地圖進(jìn)行定位決策和規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)城區(qū)內(nèi)不依賴(lài)高精地圖的點(diǎn)到點(diǎn)領(lǐng)航輔助。

這一定程度上可以實(shí)現(xiàn)“單機(jī)”版的地圖，如果再進(jìn)一步，本地構(gòu)建的地圖分享到云端呢？那豈不是就成了眾包地圖？

事實(shí)上，小鵬汽車(chē)方面稱(chēng)，已經(jīng)支持停車(chē)場(chǎng)記憶泊車(chē)地圖分享功能，用戶(hù)學(xué)習(xí)路線(xiàn)后可選擇分享路線(xiàn)，通過(guò)云端審核后，即可在手機(jī)端進(jìn)行路線(xiàn)管理與分享，到達(dá)目標(biāo)停車(chē)場(chǎng)內(nèi)，還可以使用其他用戶(hù)上傳或者官方推薦的泊車(chē)路線(xiàn)，這一定程度上，這已經(jīng)是事實(shí)上的停車(chē)場(chǎng)“眾包”地圖了。

行車(chē)和泊車(chē)，雖然功能邏輯不同，在解決地圖問(wèn)題的方向上，也許將會(huì)殊途同歸。