当今时代下，导航与位置服务已经全面服务于社会各行各业，作为科技发展“十二五”专项规划重要议题，俨然成为国民经济发展和建设智慧社会的重要支撑，不仅如此，与卫星定位等室外位置服务类似，室内定位也是一种同时具备地理空间位置与时间的重要基础设施。2022年4月20日，中央广播电视总台大型交通纪录片《探索·交通》栏目播出了以《数字机遇》为主题的新一期节目，本期节目我们将走进国汽大有时空科技有限公司，围绕高精度定位在交通领域中的深刻应用，探索位置服务背后的意义，以及定位在整个社会发展中发挥的作用。

 当前，汽车的四大发展趋势是电动化、智能化、网联化和共享化，随着向更高级别自动驾驶技术的推进，汽车对于定位的精度也产生了更高的需求。奇瑞雄狮自动驾驶研究更偏向于精确特征跟感知深度融合的技术路线，定位在“感知”环节中是非常重要的一个模块，高精度定位信息结合高精度地图，会帮助车辆判断当前所处的位置，从而对目前的环境进行整体认知。大有时空作为雄狮科技重要的高精度地图、高精度定位合作方，为所有搭载“雄狮智能驾驶系统”的量产车型提供高精度地图数据引擎、高精度定位服务，配合雄狮科技完成自动驾驶系统开发、测试验证等全开发过程。

  在自动驾驶前期研发中，高精度地图必不可少，它不仅能够准确、全面的表征道路特征，动态高精度地图更具有实时性，既有其他交通参与者的信息，比如道路拥堵情况、天气情况等，也包含交通参与物的信息，比如路牌、标志等，百科全书式的知识库帮助自动驾驶汽车了解交通环境。从L3级自动驾驶开始，已经不再是通过传感器和一些车载控制模块辅助驾驶员，而是出现了驾驶权移交的新关系，要么驾驶员控制汽车，要么将驾驶权利交给系统，这样的话汽车就需要更精准的位置信息，高精度定位再与高精度地图结合，车辆就会对于当前整体驾驶环境的一些静态或准静态的信息产生准确判断，汽车的感知能力就会越“敏捷”，进而做出更优决策，控制车辆的下一步行为。
   不仅如此，高精度地图在自动驾驶研发测试阶段也发挥着非常重要的作用。众所周知，我国对于车辆自动驾驶测试工作有着明确规定，而自动驾驶技术发展迫切需要开展大规模的各种场景测试及验证工作。近些年，虽然我国自动驾驶示范区从标准体系建立到技术发展水平已经取得不错的成绩，无论是城市、高速，还是日常、极端环境均涉及其中，为自动驾驶的测试验证工作提供强有力支撑。然而自动驾驶技术的研发并非一朝一夕，一项技术的突破和进展也并不是仅仅一次或几次测试就能够完成的，必须要车辆具有一定能力后才需要到真实场地不断测试，那么在此之前呢？高精度地图的另一层作用就是可以打通与仿真软件平台的互通，根据自动驾驶测试需求，将现实场景映射至虚拟场景中，形成仿真场景库，同时研究人员可以根据不同的需求搭建不同的场景，为自动驾驶系统提供测试服务，这样一些验证工作在平台内即可完成。大有时空与雄狮科技在虚拟仿真测试方面也展开了深入合作，为雄狮科技自动驾驶系统的虚拟仿真提供相关仿真场景库、仿真软件平台和测试服务，加速自动驾驶的研发、量产进度。
图：高精度地图采集现场
图：大有时空与奇瑞雄狮共同研发仿真平台
   从感知、决策再到控制，任何一个环节产生差池，都有可能引发安全隐患，良好的交通环境带来的应该是人享其行，其核心就在于提升司机的驾乘体验。对于作为用户企业的蔚来汽车来说，汽车最终的使用者是人，因此产品的设计和服务都应该从用户的需求的体验出发，自动驾驶汽车技术研发亦是如此，每一个软硬件和算法模块的迭代，首先考虑的是如何能够让用户体验更舒心，驾乘使用更放心，这与车辆的定位和感知息息相关。
   高精度定位技术在自动驾驶中的应用有绝对定位和相对定位之分。GNSS定位+IMU能够得到车辆的绝对位置信息；常用的激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达和摄像头，则属于相对定位范畴，绝对定位可以帮助相对定位，使相对定位更准确。自动驾驶是一项十分复杂的技术，随着社会智能化程度越来越高，对于汽车的需求也在日益增加，自动驾驶汽车能够做出的判断的前提是车辆要知道自己位置的同时，还要知道周围车辆的位置和交通环境，因此，更高的定位精度不仅帮助车辆作出更适合的判断，同时这个判断也会更加准确，达到安全、舒适的目标。
   然而在实际应用过程中，摄像头、雷达虽然具备相对定位能力，却容易受外界因素干扰，卫星定位恰巧弥补了这个缺点，而卫星导航实现定位的基本原理，是基于时间*速度的计算，从卫星发出信号，到终端接收到信号，这一过程花费的时间*光速可以推算出两者之间的距离。伴随着卫星定位的应用，目前行业主流采取建设地基增强系统，也就是基站，汽车在使用过程中会接收到两种信号，一种信号来自于卫星，另一种信号来自于基站，两者之间会产生一个修正值，经过一定计算处理后即可获得更精准的位置，在此之上，卫星定位还有另一层重要作用——全球的高精度定位服务，即国内外一体化技术，汽车无论在国内还是国外，都可以享受到安全可靠的高精度定位服务。大有时空掌握的PPP-RTK技术，无需依赖于密集的基准站资源，支持移动通信和卫星播发两种方式，且同时兼具RTK瞬时厘米级和PPP全球低成本的主要优势，为国际车企走入中国，中国车企走向世界提供全球通定位服务。
图：蔚来汽车
   发达的交通，不但能提升人们的获得感、幸福感，也能促进客流、物流等资源的高效聚集和配置，为经济发展带来强劲动能，自动驾驶技术在商用车上的应用，将为社会和企业经济发展带来突出效益，比如公交自动驾驶、卡车自动驾驶等。
   当今城市交通需求巨大、发展快速的形势下，作为地面交通“老大哥”的公共交通实现自动驾驶显得格外重要。从2017年至今，我国公交自动驾驶的测试应用步伐明显加快，已有十余个城市开展了公交自动驾驶相关应用方面的探索。但我国最早的公交自动驾驶活动，是宇通2015年在郑开大道上实施的一次全程32.6公里的纯粹技术验证和测试，随后宇通加大这一方面的投入和研究，2017年成立专职的智能网联研究院，开展商用车自动驾驶技术的研发，布局自动驾驶的感知、决策、执行、云控平台、线控底盘5大技术，同时不断探索公交自动驾驶的商业落地模式。
   与乘用车消费观念、注重体验感相比，商用车本身的属性是生产资料，它的智能化要给社会带来价值与经济效益，因此商用车自动驾驶大多围绕两点：安全和效率，最终实现环保的目标，因此从技术层面看，商用车的落地功能存在相似性，都是尽可能地减少驾驶员劳动强度甚至代替驾驶员，但是从产品实际应用角度看却有些不同：公交主要完成的是固定路线的出行功能，由于需要进站、出站，公交车一般靠右侧行驶；环卫车自动驾驶需要与环卫作业的需求相结合，才能真正达到目标，所以自动驾驶的环境感知、行为预测、决策等这些核心技术可以在不同的商用车场景进行应用，高精度定位在其中同样发挥着重要角色。
   高精度定位在乘用车和商用车上自动驾驶方面的应用并无太大差别，对于汽车和公交车来说，驾驶环境高度重合，都需要同样的精度、同样的定位服务能力，保障公交车安全地将乘客送到目的地。
图：宇通自动驾驶公交车
   近两年，自动驾驶卡车赛道十分火热，干线物流成为科技公司竞相争夺的细分场景。域驰宏景宣布将于2022年下半年迎来L3级自动驾驶在干线重卡上应用并实现量产。
   物流行业占中国GDP超过10%，干线物流本身是一个万亿级市场，规模庞大，一方面它的路线相对固定，另一方面有刚性需求，比如安全问题，由于司机连续工作时间较长，很容易因疲劳、注意力不集中等问题出现交通事故；再比如碳排放问题，中国干线物流卡车只有600万辆，却消耗车辆总数中近50%的燃油，碳排放更是高达56%，在能源紧缺和环境保护以及我国“2030碳达峰、2060碳中和”的总体战略下，大力推动节能减排工作已是必然，那么实现商用车领域的电动化和智能化是大势所趋。现阶段域驰宏景在将自动驾驶卡车推向市场的同时也在布局自动驾驶技术在新能源重卡上的应用。
   高精度定位服务应用与不同行业不同层面，对于精度的需求也存在许多差别，在自动驾驶领域，通常定义为厘米级。高精定位技术之于自动驾驶卡车仍然要从地图构建、物体感知、定位、路径规划、车辆控制几大方面展开，由于高速上普遍行驶速度较快，货车司机夜间工作安全性低，长时间驾驶易出现注意力分散等原因，自动驾驶系统必须要快速做出反应达到安全驾驶的目标，车辆的感知系统作出判断是基于自身与物体间的距离，当系统控制车辆时，精度越高判断也会准确，对于宏景汽车来说，智能驾驶系统的目的在于帮助司机保持车距和车道，这样司机不需要每分每秒都专注于驾驶卡车上面，可以减少司机工作强度，大大提升了工作安全性。
   随着研发深入，高精度定位技术发展，车规级的传感器和控制器自主研发进程加快，智能网联标准法规进一步完善，新机遇促进着新发展，一系列搭载着大量智能感知设备、具备一流精准危险判断和反应速度的自动驾驶卡车将掀起一场全新的运输革命，推动物流行业向低碳环保、降本增效迈入。
图：域驰宏景自动驾驶重卡
   汽车产业发展到今天，从简单的代步工具到拥有智能大脑，已经有一百多年。从产业发展的角度来看，国家对自动驾驶相关技术研发、产业发展和应用落地，已经通过一系列的文件完成了总体规划，指明了前进方向。2020年2月，为加快推进智能汽车创新发展，由国家发改委牵头发布了《智能汽车创新发展战略》，提出构建先进完备的智能汽车基础设施体系，其中包括建设国家智能汽车大数据云控基础平台、建设覆盖全国的车用高精度时空基准服务能力等一系列工作。2021年7月，由国汽智联牵头，开始建设全球首个大规模部署的智能网联汽车云控基础平台，围绕建设以边缘云为核心，开展面向网联式自动驾驶、智慧交通以及车辆和交通大数据的标准兼共性服务能力研发，构建高精度感知和时空定位体系，实现和跨区域跨品牌的示范区以及车企平台之间的连通，并形成相应的服务下发能力，创新性提出“车-路-云-网-图”新思路，这一思路也将是未来智能网联汽车发展的重要路线。大有时空作为联合体单位之一，主要参与建设的内容有高精度感知与时间定位体系研发和中心云开发。
   云控基础平台强调底层的数据联通，基础加应用合起来是云控平台，这是两个不同的概念。云控平台最早提出是在2017年，行业里的一些专家认为智能网联汽车的研究仅仅靠车辆和路是不够的，从中国国情出发，需要云的支撑，利用云来支持自动驾驶研究，所以在整个智慧交通的大背景下，云控平台应运而生，它不仅仅服务自动驾驶，在车联网、监管等方面均有应用。随着智能交通的发展，现在有各种各样的平台发挥着不同的作用，那么如何标准化地将不同的平台、不同的主机厂、企业、数据接入到一个统一的平台里面，是云控平台的初心之一，它会是行业的数据中心，链接各方面的数据，同时支撑不同领域的应用。所以从大的战略方向上看，云控平台既符合新基建、智慧交通、智能汽车创新发展战略的要求，同时融合了5G、芯片等一系列行业最先进的技术，建设通信网、感知网、计算网，根据不同领域侧重点区别，提供服务。
   在云控平台中，需要调动和协调的传感器是非常多的，智能化与感知密不可分，高精度定位技术就变得十分重要，云控平台中高精度感知与时空定位体系构建主要由大有时空负责，将高精度位置服务能力提供给云控平台，推动平台更好的应用。
图：车-路-云-网-图生态体系
图：大有时空的智能网联汽车大数据云控基础平台
   定位导航服务不仅服务于自动驾驶领域，在基础设施监测方面也发挥着重要的作用。中国素有“基建狂魔”之称，公路、桥梁、隧道的建设规模和技术领先于世界，它们不仅将整个中国串联在一起，更带动了地区经济发展，增强城市间经济文化往来，越来越多的地区因路而兴。在中国公路网不断扩张的情况下，其健康状况也越来越受到重视，在科技十分发达的今天，定位导航技术为桥梁的健康提供了基础，节目中展现的安徽省望东长江公路大桥就是在1250米的主桥上，均匀安装3个北斗监测站，可以无时无刻接收着来自太空的北斗导航卫星发出的信号，可以感知到桥梁细至毫米级的形变，对桥梁健康进行全天候的监测，这样管理人员在办公室内就能够了解到桥梁健康状况，一旦出现异常情况即可发出预警信号，提醒技术人员及时作出应急处置，同时监测数据还可以帮助管理者提前发现问题。
  安徽省望东长江公路大桥是国家公路网G35（济广高速）中最为便捷的过江通道，也是北京、山东、河南通往江西、福建、广东等地的重要通道。在安徽省“四纵八横”高速公路网中，大桥是“纵四”商丘—景德镇公路的重要组成部分，作为八百里皖江上游的第一座长江公路大桥和联系南北大动脉的关键节点，桥梁的健康至关重要，为解决桥梁养护管理、健康监测、BIM等系统管理难度大，数据挖掘利用不够的问题，智慧化管养平台的搭建，实现了桥梁健康监测与养护管理系统软硬件环境一体化、数据交互一体化、评价指标体系一体化，对有效保证桥梁运营质量、延长桥梁服役寿命、降低桥梁全寿命周期内的养护成本、提高桥梁服务技术和保障人民安全出行，具有非常重要的意义。
   在力的相互作用下，地球上任何材料都会产生轻微的形变，定位导航技术能够以最极致的感知力发现大楼、桥梁、水坝等巨型建筑最轻微的形变信息，通过预防或及时处理等手段保障基础设施平稳运营，保障了成本效益最大化。
图：望东长江公路大桥主桥北斗监测站分布情况图
图：望东长江公路大桥监测后台
   当前，定位导航不仅应用于交通领域，国防建设、农林牧渔业、工业制造、医疗等几乎各行业都能看到定位技术的影子，高精度的位置信息与新一代通信、区块链、物联网、人工智能等新技术深度融合，不断将美好的想象力，变为恢弘巨作，导航与位置服务正以前所未有的速度、广度和深度引领我们加快迈入万物互联的智慧时代，我们本就生活在一个每分每秒都在移动的世界中：肉眼看不到的地壳运动、山脉和地形变化、川流不息的马路，还有我们自己的日常生活和工作，每一次移动都可能创造出惊喜，每一个位置都有意义。
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  国汽大有时空基于中国北斗星地一体化增强系统，结合惯导、高精度地图和室内定位技术和高精时空数据平台，为智慧社会提供全域全场景定位服务。
  大有时空为智能汽车、智能终端、智慧城市、智慧地信、智慧矿山、智慧农业等领域提供安全、便捷的高精度定位与时空智慧应用服务，从而满足5G+北斗+AloT融合的新科技形态下，国家对智能型、消费型社会建设，和智慧城市管理与服务的需要。