揭秘千寻位置为智能驾驶提供的最强定位模组：明年交付、精度高达10厘米

全球首款车载级双频高精度卫星惯性导航融合定位模块诞生！代号——LG69T。LG69T可以为智能驾驶汽车提供实时精确定位能力，也为自动驾驶的大规模商业化提供技术支持。2020年年中具备交付能力，2021年首次投入量产车使用。该模块由精确时空服务提供商千寻定位公司、半导体提供商意法半导体公司和无线通信和定位模块提供商移动通信公司联合打造。其中，千寻位置提供高精度定位服务和智能终端算法，ST提供高精度定位芯片和惯性测量单元，远程通信用于封装。千寻位置智能驾驶事业部总经理念金飞表示，“高精度定位已经进入双频时代。在消费者层面，我们将把双频模块应用到汽车上。基于这种考虑，今天发布的模块对于消费级来说，其实是非常重要的时间节点。”不同于传统单一的高精度定位模块或单一的惯性导航产品，LG69T将两者结合起来，降低了研发成本。在技术上，当车辆的卫星导航定位信号不可用时，LG69T可以无缝切换到惯性导航，实现精确定位的连续性。LG69T的主要特点是内置了千寻的专有服务FindAuto和智能算法。同时采用最新一代st定位芯片STA8100GA，可以实现10 cm以内的定位。这样做的好处是可以满足目前自动驾驶汽车的需求。更关键的是，之前单频高精度卫星惯导定位模块的最大更新频率为10HZ，现在LG69T已经可以支持50HZ的最大更新频率。现场，移动通信车载产品线总经理王敏做了对比测试，通过车辆进入高速公路的场景展示LG69T的性能。为了形成对比，左边的黄色是普通的定位模块。视频中，左上角可以看到直播群，水平位置监督，垂直位置监督。不难发现，使用该模块后的车辆基本都在横向10 cm以内，纵向10 cm以内。其中很重要的一点是，车辆进入隧道时，可以实现车道级定位监管。视频中还有一个场景是你下了高速公路，然后进入高架路。高架路下面有一些建筑。你看常见的定位其实飘的很远，多频RTK技术基本可以在水平线以内，完全可以满足高自动化的要求。根据测量结果，集成了该模块的车辆可以在开放环境下获得精度为10 cm的定位数据，准确判断自身车道，在高架、隧道等卫星信号被遮挡的区域保持持续的高精度定位能力。我们知道，自动驾驶汽车在高速运行中的位置数据是不断变化的，它需要实时准确地感知自己的位置，才能自主决策。LG69T的一个优点是可以为高速自动驾驶汽车提供定位支持。念金飞说，“虽然卫星导航系统的定位结果大部分时间是可信的，但一旦出了问题，就会严重威胁自动驾驶的安全。”此外，为了确保自动驾驶的安全性，千寻位置还推出了专有服务和智能算法。接下来，重点介绍千寻定位的专有服务和智能算法。我们先来看一组数据:千寻基于位置的智能驾驶服务的完整性风险可以达到10-7/h，也就是说服务对定位结果可用性的判断在1000万小时内，大约1140年才会出错一次。极低的错误率来源于千寻智能驾驶专属服务能够提供功能完整性、能够实时判断卫星定位结果的特性。首先是针对停车场三个不同的应用客户，在车端提供精准定位，中间是FindNow快速定位、厘米级服务、一体化定位。在路边，千寻主要提供地图矫正。……目前已为智能驾驶行业提供500万公里的地图整改服务。在FindAUTO中，千寻的位置将与汽车的精确定位、路边的地图校正能力以及合作伙伴的能力融为一体。同时，原有的整体服务能力也得到全面升级，首先是基础设施层，千寻时空智能服务基础设施主要在参考站、云计算平台和传输网络。在基础设施方面，千寻有2，400多个参考站。在设计和选址上已经充分考虑了站间冗余备份，以便在出现问题时，附近的车站可以进行冗余备份，周边服务能力不会下降。同时，建站时采用双天线、双接收机的形式，在每个参考站向数据中心回传数据的链路上保证全冗余的传输链路。千寻的目标是到2020年底实现国家和省级100%的高速覆盖。传输链路方面，千寻在传输链路上做双链路冗余，采用卫星链路广播双冗余，保证车载接收机能接收时空服务。千寻智能驾驶产品架构负责人宋子并没有说“全链路保障体系可以达到10的负七次方的完整指数。”在服务运营和维护方面，千寻强调351系统。一是三层架构，采用同城异地双活动容灾，保证稳定性。此外，还采用五级服务质量监控来监控整体服务能力或服务准确性和可用性，以确保尽早发现并及时解决这一问题。此外还有24小时应急响应中心，可以从五层监控架构分析解决问题。最后服务可用率达到99.99%，剩下的0.01%承诺在P1级别发生故障时15分钟响应，30分钟内解决故障。在信息安全方面，千寻位置依托云、网络、终端，在实现大规模结算能力的同时，可以保证整个云能够非常安全的工作。宋魏紫说，“中间我们应用了一系列安全架构，平均每天防范1万次DDOS攻击。”在智能算法方面，千寻智能驾驶高级算法专家孙海鹏提出了三个观点:性能最优、功能安全、快速进化。时空智能2.0的精准算法是如何实现的？这包括情绪感知模块、紧密结合、完整性监控、功能安全管理和自动调优平台五个部分。第一，情绪感知模块。千寻定位采用存储算法融合的策略和参数，存储在本地或通过服务器发送。通过这两种匹配，形成最优决策的输入。上下文感知一般采用机器识别，通过事先标注的真实数据进行训练，训练好的模型在算法中实时运行，得到实时结果。比如在上海中环千寻位置和内环南北高架桥测量了500多米的上下坡，统计了准确率。结果表明，准确率可以达到100%，召回率可以达到90%，这意味着有100个上坡和下坡可以识别90次，而这90次是正确的。第二，紧密结合。我们知道，卫星信号定位的原理是测量用户与卫星之间的精确距离。从卫星端到端通过大气的延迟，所有卫星的误差都会通过千寻的专有服务进行精确估计，然后发送到终端提高精度。但是到了地面终端，尤其是被高大建筑物遮挡的时候，卫星误差很难被检测出来并消除，因为在卫星定位结果中做的一些测试可以检测到一些变化，但是慢变误差不是很准确。千寻位置的紧密结合可以很好的辅助和加快收敛速度。千寻位置显示结果，精度提高了0.1米……15%.孙海鹏说，“紧密结合有几个好处。首先是定率、收敛时间、准确性和完整性可以全面提升。”第三，诚信监控。完整性监控最重要的一点是融合的过程，从开始输入到检测融合的过程。在传统的卫星信号检测中使用RAIM，在千寻位置中加入机器学习，可以形成算法的异构性，保证选择的可靠性。第四，功能安全管理。传统的软件功能安全一般更注重信息安全、数据安全或协议安全，也增加了系统故障、硬件和环境对智能算法的影响。千寻的做法是在底部支撑。比如故障分析，会从整个系统的角度，从上到下分析故障发生的概率以及串并联故障的关系，同时通过归纳分析每一次故障对系统的影响。其次，在智能算法实现的过程中，会使用相应的故障检测方法来识别故障，从而达到准确性。识别出的故障保证系统正常运行，采用冗余算法或故障排除算法。通过这个功能安全管理实现系统，保证了智能算法的全方位安全、快速响应和故障的无缝处理。第五，自动调台。首先要知道有感知模型、精确模型和故障识别模型，以及这些模型在实际过程中是如何调整到最优状态的。传统的调优是手动调优，手动调优，然后数据分析。这种调整很容易使算法陷入局部最优状态，但不能保证全部最优。千寻的做法是自动配置质量、场景和参数，并在优化过程中以动态的方式加速优化。孙海鹏举了一个例子。比如有500万公里的数据，以50公里的时速，相当于50万小时。如果这些数据以100个节点计算，完成1000组参数的调优需要10个小时，然后完成参数选择需要几个月。可见，千寻位置应用专有服务和智能算法相互配合，构成了时空智能的基础。然而，这两种元素如何深度融入智能驾驶行业？千寻位置智能机业务负责人裴世兵表示，“高精度定位算法和服务是需要依托平台的服务。因此，我们增加了通信单元。这些部分共同构成了一个承载时空智能定位的核心硬件。围绕这个硬件加上电源、输入输出甚至系统软件、功能软件，就构成了一个功能齐全的完整设备。”在去年杭州云起大会“精准定位物联网时代”峰会上，千寻发布了三大解决方案，在行业内首次将应用于工业市场的高精度定位服务全面引入消费市场。今年，随着越来越多的L2级自动驾驶汽车上路，以及自动驾驶汽车在特定场景下的演示操作，千寻位置从多方面进一步优化了高精度定位能力。目前，高精度定位已经成为很多自动驾驶公司产品落地不可或缺的一部分。用念金飞的话来说，“千寻的时空智能不是万能的，但没有千寻的时空智能是万万不能的。”

全球首款车载级双频高精度卫星惯性导航融合定位模块诞生！代号——LG69T。LG69T可以为智能驾驶汽车提供实时精确定位能力，也为自动驾驶的大规模商业化提供技术支持。2020年年中具备交付能力，2021年首次投入量产车使用。该模块由精确时空服务提供商千寻定位公司、半导体提供商意法半导体公司和无线通信和定位模块提供商移动通信公司联合打造。其中，千寻位置提供高精度定位服务和智能终端算法，ST提供高精度定位芯片和惯性测量单元，远程通信用于封装。千寻位置智能驾驶事业部总经理念金飞表示，“高精度定位已经进入双频时代。在消费者层面，我们将把双频模块应用到汽车上。基于这种考虑，今天发布的模块对于消费级来说，其实是非常重要的时间节点。”不同于传统单一的高精度定位模块或单一的惯性导航产品，LG69T将两者结合起来，降低了研发成本。在技术上，当车辆的卫星导航定位信号不可用时，LG69T可以无缝切换到惯性导航，实现精确定位的连续性。LG69T的主要特点是内置了千寻的专有服务FindAuto和智能算法。同时采用最新一代st定位芯片STA8100GA，可以实现10 cm以内的定位。这样做的好处是可以满足目前自动驾驶汽车的需求。更关键的是，之前单频高精度卫星惯导定位模块的最大更新频率为10HZ，现在LG69T已经可以支持50HZ的最大更新频率。现场，移动通信车载产品线总经理王敏做了对比测试，通过车辆进入高速公路的场景展示LG69T的性能。为了形成对比，左边的黄色是普通的定位模块。视频中，左上角可以看到直播群，水平位置监督，垂直位置监督。不难发现，使用该模块后的车辆基本都在横向10 cm以内，纵向10 cm以内。其中很重要的一点是，车辆进入隧道时，可以实现车道级定位监管。视频中还有一个场景是你下了高速公路，然后进入高架路。高架路下面有一些建筑。你看常见的定位其实飘的很远，多频RTK技术基本可以在水平线以内，完全可以满足高自动化的要求。根据测量结果，集成了该模块的车辆可以在开放环境下获得精度为10 cm的定位数据，准确判断自身车道，在高架、隧道等卫星信号被遮挡的区域保持持续的高精度定位能力。我们知道，自动驾驶汽车在高速运行中的位置数据是不断变化的，它需要实时准确地感知自己的位置，才能自主决策。LG69T的一个优点是可以为高速自动驾驶汽车提供定位支持。念金飞说，“虽然卫星导航系统的定位结果大部分时间是可信的，但一旦出了问题，就会严重威胁自动驾驶的安全。”此外，为了确保自动驾驶的安全性，千寻位置还推出了专有服务和智能算法。接下来，重点介绍千寻定位的专有服务和智能算法。我们先来看一组数据:千寻基于位置的智能驾驶服务的完整性风险可以达到10-7/h，也就是说服务对定位结果可用性的判断在1000万小时内，大约1140年才会出错一次。极低的错误率来源于千寻智能驾驶专属服务能够提供功能完整性、能够实时判断卫星定位结果的特性。首先是针对停车场三个不同的应用客户，在车端提供精准定位，中间是FindNow快速定位、厘米级服务、一体化定位。在路边，千寻主要提供地图矫正。……目前已为智能驾驶行业提供500万公里的地图整改服务。在FindAUTO中，千寻的位置将与汽车的精确定位、路边的地图校正能力以及合作伙伴的能力融为一体。同时，原有的整体服务能力也得到全面升级，首先是基础设施层，千寻时空智能服务基础设施主要在参考站、云计算平台和传输网络。在基础设施方面，千寻有2，400多个参考站。在设计和选址上已经充分考虑了站间冗余备份，以便在出现问题时，附近的车站可以进行冗余备份，周边服务能力不会下降。同时，建站时采用双天线、双接收机的形式，在每个参考站向数据中心回传数据的链路上保证全冗余的传输链路。千寻的目标是到2020年底实现国家和省级100%的高速覆盖。传输链路方面，千寻在传输链路上做双链路冗余，采用卫星链路广播双冗余，保证车载接收机能接收时空服务。千寻智能驾驶产品架构负责人宋子并没有说“全链路保障体系可以达到10的负七次方的完整指数。”在服务运营和维护方面，千寻强调351系统。一是三层架构，采用同城异地双活动容灾，保证稳定性。此外，还采用五级服务质量监控来监控整体服务能力或服务准确性和可用性，以确保尽早发现并及时解决这一问题。此外还有24小时应急响应中心，可以从五层监控架构分析解决问题。最后服务可用率达到99.99%，剩下的0.01%承诺在P1级别发生故障时15分钟响应，30分钟内解决故障。在信息安全方面，千寻位置依托云、网络、终端，在实现大规模结算能力的同时，可以保证整个云能够非常安全的工作。宋魏紫说，“中间我们应用了一系列安全架构，平均每天防范1万次DDOS攻击。”在智能算法方面，千寻智能驾驶高级算法专家孙海鹏提出了三个观点:性能最优、功能安全、快速进化。时空智能2.0的精准算法是如何实现的？这包括情绪感知模块、紧密结合、完整性监控、功能安全管理和自动调优平台五个部分。第一，情绪感知模块。千寻定位采用存储算法融合的策略和参数，存储在本地或通过服务器发送。通过这两种匹配，形成最优决策的输入。上下文感知一般采用机器识别，通过事先标注的真实数据进行训练，训练好的模型在算法中实时运行，得到实时结果。比如在上海中环千寻位置和内环南北高架桥测量了500多米的上下坡，统计了准确率。结果表明，准确率可以达到100%，召回率可以达到90%，这意味着有100个上坡和下坡可以识别90次，而这90次是正确的。第二，紧密结合。我们知道，卫星信号定位的原理是测量用户与卫星之间的精确距离。从卫星端到端通过大气的延迟，所有卫星的误差都会通过千寻的专有服务进行精确估计，然后发送到终端提高精度。但是到了地面终端，尤其是被高大建筑物遮挡的时候，卫星误差很难被检测出来并消除，因为在卫星定位结果中做的一些测试可以检测到一些变化，但是慢变误差不是很准确。千寻位置的紧密结合可以很好的辅助和加快收敛速度。千寻位置显示结果，精度提高了0.1米……15%.孙海鹏说，“紧密结合有几个好处。首先是定率、收敛时间、准确性和完整性可以全面提升。”第三，诚信监控。完整性监控最重要的一点是融合的过程，从开始输入到检测融合的过程。在传统的卫星信号检测中使用RAIM，在千寻位置中加入机器学习，可以形成算法的异构性，保证选择的可靠性。第四，功能安全管理。传统的软件功能安全一般更注重信息安全、数据安全或协议安全，也增加了系统故障、硬件和环境对智能算法的影响。千寻的做法是在底部支撑。比如故障分析，会从整个系统的角度，从上到下分析故障发生的概率以及串并联故障的关系，同时通过归纳分析每一次故障对系统的影响。其次，在智能算法实现的过程中，会使用相应的故障检测方法来识别故障，从而达到准确性。识别出的故障保证系统正常运行，采用冗余算法或故障排除算法。通过这个功能安全管理实现系统，保证了智能算法的全方位安全、快速响应和故障的无缝处理。第五，自动调台。首先要知道有感知模型、精确模型和故障识别模型，以及这些模型在实际过程中是如何调整到最优状态的。传统的调优是手动调优，手动调优，然后数据分析。这种调整很容易使算法陷入局部最优状态，但不能保证全部最优。千寻的做法是自动配置质量、场景和参数，并在优化过程中以动态的方式加速优化。孙海鹏举了一个例子。比如有500万公里的数据，以50公里的时速，相当于50万小时。如果这些数据以100个节点计算，完成1000组参数的调优需要10个小时，然后完成参数选择需要几个月。可见，千寻位置应用专有服务和智能算法相互配合，构成了时空智能的基础。然而，这两种元素如何深度融入智能驾驶行业？千寻位置智能机业务负责人裴世兵表示，“高精度定位算法和服务是需要依托平台的服务。因此，我们增加了通信单元。这些部分共同构成了一个承载时空智能定位的核心硬件。围绕这个硬件加上电源、输入输出甚至系统软件、功能软件，就构成了一个功能齐全的完整设备。”在去年杭州云起大会“精准定位物联网时代”峰会上，千寻发布了三大解决方案，在行业内首次将应用于工业市场的高精度定位服务全面引入消费市场。今年，随着越来越多的L2级自动驾驶汽车上路，以及自动驾驶汽车在特定场景下的演示操作，千寻位置从多方面进一步优化了高精度定位能力。目前，高精度定位已经成为很多自动驾驶公司产品落地不可或缺的一部分。用念金飞的话来说，“千寻的时空智能不是万能的，但没有千寻的时空智能是万万不能的。”

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