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作者｜白雪
編者按：城市 NOA，即城市領(lǐng)航輔助駕駛，指的是用戶在導航設(shè)定好目的地后，車輛在行駛過程中可以實現(xiàn)跟車、超車、變道、轉(zhuǎn)彎與識別反應(yīng)紅綠燈等功能。
發(fā)展城市 NOA 對提升用戶輔助駕駛使用率非常重要。數(shù)據(jù)顯示，在用車時長上，城市場景占比 90%。同時，每天僅有 25% 的用戶出行會通過高速，而城市道路為 100%。
從提高用戶使用頻率和用戶體驗角度看，車企之間的城市 NOA 競爭也將愈演愈烈。
在這場迫在眉睫且考驗技術(shù)儲備的開城之戰(zhàn)中，汽車之心將圍繞「城市 NOA」這條主線，采訪車企、智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈、技術(shù)專家、深度用戶，通過文字與視頻的形式，理性、客觀地解構(gòu)城市 NOA 的關(guān)鍵玩家與關(guān)鍵技術(shù)，為城市 NOA 的科普提供一份清晰的「知識圖譜」。
車企們開城如火如荼。
當最新版本「全國可用」「99% 可用」的智駕系統(tǒng) OTA 給了車主，更掀起了一波車主實測「智駕進村」的熱潮，徹底將智駕的熱度和使用率拉到歷史高潮。
在各類短視頻平臺都能刷到智能汽車用戶「智駕進村」的體驗：有的在三線城市成功開啟城市 NOA 功能、有的順利通過進村窄路，有的則表現(xiàn)不佳，底盤被擦，還有人帶著老爸老媽也體驗了一回家門口汽車「自己開車」的科技感。
汽車之心也開著某新勢力的智能汽車，去廣東二三線城市實測智駕開城狀態(tài)，我們真實體驗到智駕的驚人進步，也期待其舒適度的不斷優(yōu)化。
當智駕大規(guī)模滲透，開城數(shù)量快速增長的同時，如何提升質(zhì)量值得我們探討。
高精度定位是提升城區(qū) NOA 質(zhì)量的前提——高精度定位的精度、可信度和可用率決定了智能駕駛功能的覆蓋范圍。
舉例來說，如果高精度定位的 IMU 產(chǎn)生了千分之五的標度誤差，就會導致將近 1°航向偏差。
當汽車開啟城市領(lǐng)航輔助駕駛在十字路口掉頭后，繼續(xù)直行 100m 橫向偏差將達到約 1.7m，即半個車道的距離，那么車就會偏離行駛車道。這在城市場景，很可能是致命危險。
智駕對高精度定位的強需求，也促使其迎來爆發(fā)。是機會也是挑戰(zhàn)，智駕進城、智駕進村，在車企開疆城市 NOA 的背景下，定位行業(yè)還有兩場仗要打。
一場是繼續(xù)卷高精度產(chǎn)品的精度，這需要依靠組合導航總成 P-Box、 GNSS 模組及 IMU 模組等產(chǎn)品的性能不斷迭代。
最近，導遠電子發(fā)布的 GNSS 模組 NAV3120 系列就是在其上一代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，持續(xù)卷性能、卷參數(shù)的成果，將雙星座、雙頻直接提升到了全星座、全頻的水平。
另一場則是伴隨車企在智能駕駛的持續(xù)發(fā)力與比拼，對導航定位廠商都提出了新的要求，如何跟隨車企節(jié)奏迭代技術(shù)和產(chǎn)品，決定著導航定位廠商 2024 年升級的方向。
作為高精度定位行業(yè)的頭部企業(yè)，導遠電子自 2022 年起就持續(xù)升級定位產(chǎn)品矩陣，先后推出 IMU 模組、GNSS 模組等高性能、高性價比的方案，以滿足不斷變化的市場需求，而最新發(fā)布的 NAV3120 系列無疑是最典型的案例。
從雙頻雙星座到全頻全星座，GNSS 模組精度技術(shù)革命到來
GNSS 模組演化史就是一部波瀾壯闊的定位精度與可用率的內(nèi)卷史。
早期 GNSS 模組精度不夠，只能用于汽車路線導航。
現(xiàn)在，高精度 GNSS 已經(jīng)成為保證智能駕駛定位精度的鑰匙，GNSS 定位精度一路從十米級、米級向亞米級、分米級、厘米級突破，實現(xiàn)了從車載定位導航系統(tǒng)到智能駕駛定位的跨越。
現(xiàn)在，GNSS 模組精度有多卷？
導遠發(fā)布的 GNSS 模組 NAV3120，速度精度達到 0.03m/s RMS，RTK 位置精度達到 1cm+1ppms RMS。而從下方的定位精度測試對比數(shù)據(jù)可以看到，相比業(yè)內(nèi)同類型的車規(guī)級雙頻 GNSS 模組（對比設(shè)備 A），NAV3120 模組的定位性能有明顯優(yōu)勢。即使是與車規(guī)級多頻模組（對比設(shè)備 B）相比，在 CBD 道路、郊區(qū)道路以及城市高架道路環(huán)境下，兩者的定位誤差非常相近，而在林蔭道路環(huán)境下，NAV3120 的定位性能則優(yōu)于多頻模組。
GNSS 模組提升精度的秘訣是星座與頻率。
星座是 GNSS 接收到全球不同衛(wèi)星導航系統(tǒng)的信號（如美國 GPS、中國北斗 BDS、俄羅斯 GLONASS 等），頻率就是接收器能接到的載波信號通道數(shù)量。
單頻只能接收衛(wèi)星 L1 載波信號，而雙頻加入了 L2 載波信號，兩種不同頻率可以消除掉大部分電離層引起的誤差，可以用于高要求的精密定位。
星座、頻率數(shù)量的提升與精度正相關(guān)，但當前 GNSS 模組產(chǎn)品多停留在雙頻、多星座的階段。
想要提高精度，就得在多星座、雙頻再上一個臺階。
導遠發(fā)布的 GNSS 定位模組 NAV3120 將行業(yè)從多星座雙頻拉升到了全星座、全頻。
橫向?qū)Ρ龋琋AV3120 在可用率、可信度兩個層面都有更優(yōu)表現(xiàn)。
具體來說，NAV3120 一網(wǎng)打盡了我們熟知的 GPS、中國北斗 BDS、格羅納斯 GLONASS 、伽利略 Galileo、準天頂 QZSS 在內(nèi)五大全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，還囊括了印度區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) NAVIC 以及星基增強系統(tǒng) SBAS，將以前只支持 L1、L2 的雙頻，擴展為支持 L5、L6 的全頻。
同時，NAV3120 內(nèi)置 RTK 算法，可支持內(nèi)置 IMU 或外接高性能 IMU，結(jié)合車輛車速、方向等信息，實現(xiàn) GNSS 弱或無信號條件下，數(shù)秒內(nèi)提供厘米級定位精度，滿足智能駕駛領(lǐng)域?qū)?GNSS 系統(tǒng)的高性能要求。
過去 GNSS 衛(wèi)星信號很容易被城市中的樹蔭、大樓、橋梁所干擾。
「高速上 GNSS 可用率能達到 99%，但是開到城市里可能下降到 60%-70%?！箤нh電子研發(fā)副總裁王理硯介紹道。
NAV3120 通過提升可用率，優(yōu)化了 GNSS 衛(wèi)星信號在城市場景中易被干擾、易被遮擋的痛點。
目前 NAV3120 在城區(qū)場景覆蓋率可達 80%～90%，在衛(wèi)星信號丟失的情況下，可保證汽車在 500 米的行駛距離內(nèi)定位偏差小于 1 個車位。
值得一提的是，導遠曾經(jīng)在上海南京路、陸家嘴等城區(qū)做過對比測試，在復雜場景下，同類型 GNSS 模組的軌跡出現(xiàn)明顯漂移和跳點，無法保持在車道內(nèi)，而 NAV3120 仍可以維持平滑的定位軌跡，即使在經(jīng)過隧道、立交遮擋時，也可以得到穩(wěn)定的定位。
導遠電子 GNSS 模組城市道路測試
而可信度，需要通過提升 GNSS 抗干擾能力來實現(xiàn)。
在城區(qū)，車輛遇到的干擾遠超想象，無人機表演、重大考試設(shè)置信號屏蔽，定位信號都有可能被干擾。
一次烏龍讓人記憶猶深，有一年在電子器件展會上，出于安保需要，現(xiàn)場設(shè)置了 4G 信號屏蔽器，結(jié)果把衛(wèi)星信號一起屏蔽了，大家來到某家廠商的 GNSS 模組展示區(qū)參觀，這些產(chǎn)品幾乎無一幸免，均無法正常工作。
也就是說，一個車規(guī)級 GNSS 模組必須在信號干擾的情況也要能正常運轉(zhuǎn)。據(jù)了解，NAV3120 含 1040 個跟蹤解調(diào)一體化通道，同時擁有多頻點窄帶抗干擾能力，可以解決行車時遇到的多種信號干擾問題，持續(xù)提供準確定位。
在模擬衛(wèi)星受到干擾（L1+L2+L5 多個頻點受干擾）的對比測試試驗中，NAV3120 能維持固定解和平滑軌跡，展現(xiàn)出優(yōu)秀的抗干擾能力；而即使在空曠的環(huán)境下，對比 GNSS 模組也無法維持固定解。
GNSS 軟硬結(jié)合，導航定位廠商也要多面手
一顆車規(guī)級 GNSS 模組有多大？
答案是 2g，17 毫米×22 毫米，NAV3120 GNSS 模組的尺寸相當于 3.1mm 厚度的小號郵票大小。
這對于高精度定位廠商來說，無疑是一場「軟硬件」的聯(lián)合考驗。
GNSS 模塊的關(guān)鍵組件包括射頻芯片、基帶芯片和處理器。初期，由于技術(shù)限制，行業(yè)普遍采用分立式架構(gòu)，即將這些核心組件獨立設(shè)計并集成于單一電路板，導致整體體積較為龐大。
GNSS 進入消費電子行業(yè)后，行業(yè)對精度要求沒有那么高，射頻和基帶出現(xiàn)一體化設(shè)計，封裝技術(shù)、電路設(shè)計水平等也逐漸提高，模組的體積可以做得更小。
但到了自動駕駛時代，導遠要解決更難的問題——在最小面積內(nèi)實現(xiàn)最高集成度的同時，還要保持高精度。
軟件上，要保持高精度就要靠對定位算法的積累。
據(jù)王理硯介紹，導遠的優(yōu)勢在于從 2016 年就進入了智能汽車高精度定位賽道，同時也最早實現(xiàn)了高精度定位產(chǎn)品和解決方案的量產(chǎn)上車，在組合導航算法、慣導算法、衛(wèi)導算法等多方面有豐富的積累。
硬件上，不僅要求高度集成，同時還要模組自研。
目前 NAV3120 里集成的芯片是車規(guī)級全頻高精度 GNSS RF-SoC 芯片，已通過 AEC-Q100 Grade2 認證，可提供豐富的原始觀測量數(shù)量和質(zhì)量，在同類產(chǎn)品處于領(lǐng)先地位。
此外，自研模組也意味著企業(yè)能夠提高產(chǎn)品性價比，同時，自研硬件可以更好地與軟件算法配合，共同提升精度與可用率。
據(jù)王理硯介紹，為了滿足車企更多元的需求，以及對于產(chǎn)品效能的提升，自 2022 年起，導遠就獨立開發(fā) GNSS 模組系列產(chǎn)品。
此外，導遠 NAV3120 在設(shè)計之初就全面考量了多終端差異化需求，實現(xiàn)一款產(chǎn)品適配多個終端的能力，覆蓋包括智能駕駛、割草機、無人機、測量測繪、車輛定位、運輸與物流等多個應(yīng)用領(lǐng)域。
最后則要回歸到功率和功耗上。
目前 NAV3120 功耗只有 115mA@3.3V，做到了行業(yè)同類型產(chǎn)品的最低功耗，在零下 40 到 105 度的環(huán)境下也可以正常工作，保證了車輛在高溫、低溫天氣下實現(xiàn)穩(wěn)定的高精度定位。
除了高精度 GNSS 產(chǎn)品，智駕更需要產(chǎn)品線
當前，定位主要分四大門派：
GNSS 衛(wèi)星導航：系統(tǒng)以通過自身與不在同一條直線上的 3 個靜態(tài)參考物的相對距離確定位置，被稱為三角測量，利用載波相位差分技術(shù)（RTK），其測量精度可以達到以厘米為單位；
IMU 慣性導航：在知道汽車初速度、加速度、行駛時間等信息后，通過航跡推算來確定車輛速度和位置；
激光雷達&視覺定位：前者通過點云匹配來對汽車進行定位，這種方法與高精度地圖有強綁定關(guān)系且雨霧天氣難以識別，后者更是天方夜譚，由于缺乏三維信息無法實現(xiàn)精準定位。
組合導航，就是兩種或兩種以上非相似導航定位系統(tǒng)的結(jié)合。曾經(jīng)一段時間江湖上各大武林門派林立。目前，行業(yè)內(nèi)公認為衛(wèi)星導航+慣性導航是最佳組合。
GNSS 衛(wèi)星導航補充了 IMU 慣性系統(tǒng)的累計誤差問題，IMU 彌補了 GNSS 衛(wèi)星系統(tǒng)的不穩(wěn)定和易受干擾的劣勢。
隨著智能駕駛覆蓋范圍的擴大，從高速 NOA 到城區(qū) NOA，智駕系統(tǒng)要面臨時間和空間兩大變化。
時間上，是低頻應(yīng)用變成了「牙刷」應(yīng)用。過去高速 NOA 可能周末或者放假才能用上一次，但城區(qū) NOA 早晚通勤上班都得用一次，智能駕駛系統(tǒng)的使用頻率不斷增加，也提高了用戶對智駕的舒適度要求。
空間上，是從地板級難度拉升至天花板級。在城區(qū)場景鬼探頭、車輛加塞頻出，同時，城區(qū)高樓大廈、橋梁高架、濃密樹蔭、地下車庫等復雜環(huán)境對高精度定位考驗很大。
車輛穿行在城市高樓大廈、橋梁高架，定位精度很容易受到影響。
這要求高精度定位在精度、可用率、覆蓋場景下持續(xù)內(nèi)卷。
過去，別說遇到橋梁遮擋，哪怕是路過密集的梧桐樹樹蔭，由于受到樹葉遮擋也會出現(xiàn)定位信號不準確的情況。
王理硯表示，GNSS 為車輛提供的絕對位置作為基礎(chǔ)信息，對多源融合定位的結(jié)果具有重大影響作用。
高精度 GNSS 疊加高精度 IMU 可以得到「1+1〉2」的效果。
目前，最為成熟的組合導航產(chǎn)品是以高精度定位總成 P-Box 的形態(tài)呈現(xiàn)，隨著技術(shù)的發(fā)展和市場需求的變化，定位供應(yīng)商也開始推出了新的產(chǎn)品形態(tài)，即 GNSS 模組和 IMU 模組。
2023 年 12 月，導遠宣布其 2023 年全年量產(chǎn)交付量較上年增長超 80%，量產(chǎn)項目數(shù)較上年增長超 76%。
此前，據(jù)高工智能汽車研究院統(tǒng)計，導遠電子、博世、經(jīng)緯恒潤占據(jù)了 2022 年乘用車高精定位模塊/系統(tǒng)市場份額前三位。
背后更宏觀的原因是，導遠看到了不斷變化且更加多元的車企需求。
王理硯總結(jié)了高精度定位行業(yè)要面對的行業(yè)趨勢：
第一，目前車企智駕都處于加速普及階段，智能駕駛系統(tǒng)覆蓋車型的價格范圍也在不斷下探，對零部件價格的彈性要求更高，作為供應(yīng)商要提升精度還要降低成本。
導遠堅持「技術(shù)研發(fā)+量產(chǎn)交付」雙輪驅(qū)動，通過技術(shù)創(chuàng)新和智能制造實現(xiàn)精度和價格的平衡。導遠率先通過智慧化生產(chǎn)實現(xiàn)降本增效和量產(chǎn)交付能力的大幅提升。目前，導遠年產(chǎn)能已超過百萬套。
第二，汽車產(chǎn)業(yè)在經(jīng)歷巨變，新技術(shù)突飛猛進，不同技術(shù)路徑百花齊放，百家爭鳴。
比如，電子電器集中化下域控制器及艙駕一體，BEV+ Transformer+OCC 推動下純視覺路線和激光雷達的多傳感器融合路線。高精度定位廠商不能只做單獨的產(chǎn)品，而是一條產(chǎn)品線、一個產(chǎn)品生態(tài)圈，拿出不同的產(chǎn)品適應(yīng)潮流。
本質(zhì)上，導航定位廠商要出圈，就必須盡可能為車企提供多一種選擇，導遠將高精度定位傳感器拓展為成熟且完備的高精度定位產(chǎn)品矩陣。
此外，以模組或貼片的形式集成到域控，及以獨立盒子 P-box 的形態(tài)上車的兩種形態(tài)的高精度定位產(chǎn)品，將在行業(yè)長期并存。
因為，盡管在集成域控下，車企可以更好的控制制造成本，但需要考慮售后問題。
目前，導遠 P-Box 已有數(shù)十萬套量產(chǎn)上車經(jīng)驗，產(chǎn)品性能和質(zhì)量在實踐中得到了切實的驗證。
此外，導遠 IMU 模組、GNSS 模組也都分別有量產(chǎn)上車項目及后裝市場的出貨經(jīng)驗。
導遠選擇「客戶導向」就是遵循市場規(guī)律。車企選擇哪種定位傳感器，是出于車型、預算、技術(shù)指標等全盤考慮的。
作為高精度定位廠商，必須以最佳狀態(tài)兜住客戶需求，無論是 P-Box，還是 IMU 模組或 GNSS 模組，提供高性能、高安全、高性價比的產(chǎn)品方案，以助力車企量產(chǎn)落地更加安全、可靠的智能汽車。
據(jù)悉，導遠新的定位產(chǎn)品正在研發(fā)中，相比于上一代還會在精度、集成度、性價比等方面進一步提升。
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