以当前国内车企落地高速NOA采用的主流方案为例,普遍采用了「高精定位+高精地图+车端传感器」的多源融合定位策略。其中,在高精定位部分,大部分采用GNSS+IMU+RTK的方案。
从目前的智驾系统演进来看,主流的仍是在L2基础上,通过增加更多的传感器输入以及高精度地图与定位增强(亚米级高精度定位),来实现车道级定位、自动变道、自主超车以及上下匝道。
对于高阶智能驾驶而言,通俗来说需要解决的问题是:“我在哪儿”“我去哪儿”“怎么走”,其中车规级高精定位解决的便是“我在哪儿”的问题,需要把定位误差降低到厘米级,为实现行车安全提供客观条件。
从技术原理上来说,高精度定位分为绝对定位、相对定位,绝对定位是指在基于统一的定位坐标体系下的位置,目前是采用GNSS定位手段,相对定位提供的是区域内的相对位置信息,其中包括IMU惯性传感器。
目前,GNSS的特点为,其受到轨道误差、卫星钟差等影响,定位精度只能达到米级,“GNSS+RTK”可以达到动态厘米级定位,但是,在林荫道、高架下道路、隧道等非开阔场景下,会出现信号丢失现象。
IMU不受外界环境影响,能够依靠航向算法准确定位,不过累计误差随时长递增,且需要得到一个比较准确的初始位置才可进行推算。因此,业内当前多使用“GNSS+RTK+IMU”的组合定位方案。
整体来看,业内的GNSS厂商提供的P-Box,选择外购IMU,自研GNSS以及耦合算法;IMU厂商提供的P-Box,选择外购GNSS和自研耦合算法;非GNSS、IMU厂商,采取全外购做系统层面集成的策略,更偏向融合定位软件算法模式。
在具体的方案落地上,则根据不同车型的成本定位,有不同的组合方案,包括贴片式IMU/独立IMU,组合定位/地图盒子以及域控制器完全集成等多种方式。
目前,行业还处于多源融合定位方案的快速演变期,不同的定位组合、硬件供应商、软件供应商以及软硬一体供应商还处于市场博弈周期。同时,不同的技术方案对于定位模块的要求,也有不同。
不过,在高工智能汽车研究院看来,短期内,高精度定位模块(外挂)仍是市场的主流选择。不少上市公司也在进入这个赛道。比如,华依科技在去年宣布获得奇瑞汽车的高精定位模块系统定点。
这得益于NOA等高阶智能驾驶仍处于高速增长周期。
高工智能汽车研究院监测数据显示,今年1-5月中国市场(不含进出口)乘用车前装标配NOA( L2+)交付14.94万辆,同比增长92.77%。
从今年下半年开始,比亚迪旗下车型大规模升级NOA以及过往高标配率的产品策略,将进一步带动国内NOA产业链继续加快「降本」和「规模化」进程。
此外,小鹏G6,20.99万标配单Orin+高速NOA/22.99万标配双Orin+激光雷达+全场景NOA的配置,将率先卷起今年下半年的高阶智能驾驶「价格战」。
目前,排名交付量前十五的品牌,都已经开始进入NOA上车周期。下半年更多NOA搭载新车的上市交付,预计全年潜在(含选装配置)NOA搭载量将超过150万辆。
在高工智能汽车研究院看来,在中国市场,从2023年开始,NOA规模化(从高速到城区)将是主角;2024年开始,少部分车企会小范围尝试L3/L4级(视不同城市的政策);从2025年开始,L3/L4会进入小规模量产上车周期。
目前,在中国乘用车市场,用于高阶智能驾驶的高精度定位模块/系统(包括车道级GNSS定位增强、IMU、组合导航、地图盒子等不同形态)实际量产上车供应商还不多。预计今年多家新晋供应商将进入量产元年。
高工智能汽车研究院监测数据显示,按照2022年中国市场乘用车交付数据统计口径,导远电子、博世、经纬恒润、河北美泰、华测导航排名高精定位模块/系统市场份额前五位。
此外,在GNSS部分,目前市场主流仍是选择U-blox的方案;同时,移远、北斗星通等本土方案也在加快上车规模化落地。比如,移远的车规级高精度GNSS定位模组LG69T。
导远电子是行业率先实现标准化、车规级(IMU及高精度组合定位产品方案)量产交付的公司,目前,该公司自研的高精度组合定位产品已量产交付60多万套,获得包括20多家各类主机厂在内的超过70个车型定点,如上汽、小鹏、理想、吉利、长安等知名车企。
其中,去年上市的理想L9,全自研的智能驾驶系统-理想AD Max就搭载了导远电子研发的高精度组合导航定位系统P-Box;此外,上车项目还包括吉利博越L、长安深蓝SL03以及奇瑞汽车电动车平台量产项目。
该定位系统是国内首个实现量产的车载高精度导航定位解决方案,是一款基于MEMS惯性导航技术、融合卫星导航(RTK-GNSS)和车辆信息(轮速、档位等),并满足车规级标准设计和制造的高性能、高精度组合导航定位系统。
高精度组合定位总成P-Box将高精度传感器信号,双频或三频多星座GNSS/RTK/PPP-RTK和底盘数据信息,通过安全完备的定位算法,即使在隧道和地下停车场等卫星信号不佳的场景,也能够提供低延迟位置、速度、姿态和授时(PVAT)的信息 。
目前,博世的IMU通过集成高性能加速度计和陀螺仪,可以助力L2+高级辅助驾驶实现精确定位。在中国市场,极氪001就搭载了博世的产品方案。
在高精定位系统中,博世SMU2xy IMU和GNSS相互结合为车辆提供高精度厘米级定位信息, 在GNSS信号丢失的情况下(车辆穿梭在隧道或高楼中),仍然可以依靠IMU为车辆提供短时间的高精度位置信息。
此外,在高速行驶状态下,如果雷达或摄像头失效,则该系统可以结合SMU2xy和轮速传感器(博世也是全球主要的供应商之一)信号,保证车辆紧急制动行驶到安全位置。
排名第三的经纬恒润,推出的LMU(Location and HD-MAP Unit)高精定位系统,主要实现道路级定位,能够准确识别车辆是否在高速公路和城市快速路上,支持L2+自动驾驶功能;能够准确持续提供前方道路的曲率和坡度信息;支持DOTA/FOTA升级。
按照经纬恒润的2022年度报告显示,该公司的高精定位模块配套于广汽、长城、一汽等多个车型,新产品组合导航模块获得广汽定点。