5月21日,瑞士一家无线及定位模块和芯片提供商U-blox正式推出了内置惯性传感器的ZED-F9K高精度多频段GNSS模块。这家公司看准了自动驾驶汽车对于高精度定位的急切需求,希望ZED-F9K也能有助于帮助自动驾驶解决“我在哪里”和“要去哪里”两个问题。

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『U-blox ZED-F9K模块』

  GNSS对于自动驾驶的作用与挑战

  在开始介绍ZED-F9K之前,我们先简单了解下关于自动驾驶汽车定位的问题。众所周知,因为不解决“现在哪里”和“要去哪里”这两个问题,自动驾驶汽车就跟盲人没区别。

  要解决这两个问题,所涉及到的技术就包括卫星定位、依托摄像头和激光雷达等传感器的环境感知、V2X(车联网)等等。显然,卫星定位在其中是占据着关键地位的,专业说法应该叫做“GNSS(全球导航卫星系统)”。利用GNSS来实现高精度定位对于自动驾驶汽车也是至关重要的,尤其是在人口稀少不具备大规模5G基站的地方,主要就是依靠GNSS。因此,GNSS是自动驾驶得以普及的“基础设施”。

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『全球卫星定位系统』

  目前提供卫星定位服务的主要是四大卫星系统,如美国的GPS、欧盟的Galileo(伽利略)、俄罗斯的GLONASS(格洛纳斯),以及中国的北斗。但GNSS技术面临着一个问题就是“精度误差”。这与卫星的轨道位置、太阳活动、卫星时钟等因素有关,精度误差有时会达到水平方向2.5米,垂直高度7.5米。米级以上的精度损失对于自动驾驶来说显然也是“致命”的。

  ZED-F9K能为自动驾驶汽车做什么?

  可以看出,有没有相应的产品能够校正GNSS的精度损失,并且能够在各种复杂环境中提供持续的、精准的车道定位也成为了自动驾驶汽车的迫切需求。而需求亦即市场,许多企业也扎根在高精度定位技术领域。

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『U-blox GPS模块』

  先来说一下U-blox,这是一家主要开发和销售GNSS的芯片和模块的供应商,但其实外界对其知之甚少。它并没有走在汽车供应商一线,更大程度上扮演着二级供应商角色。2007年-2017年,U-blox出货量从450万增加到了9000万,奔驰、宝马、法拉利以及奥迪等主要客户大多采用了它的芯片。2017年,U-blox又和博世、三菱电机等伙伴组建了一家合资公司Sapcorda,主要就是为大众市场提供高精度的GNSS定位服务。

  而ZED-F9K是U-blox所推出的基于F9定位技术平台的最新产品。该芯片组合了新一代的GNSS接收器技术、信号处理算法和校正服务服务,官方称,利用新的GNSS校正服务补偿电离层和其他误差能够提高定位的精度。同时,该款芯片的内置算法融合了IMU(惯性测量单元)数据、轮速脉冲、车辆动力学模型等,属于一个整体的解决方案。

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『U-blox ZED-F9K』

  ZED-F9K能为汽车智能驾驶做些什么呢?首先是能够同时使用四个GNSS星座,在数秒钟之内将精度提升到分米级(达到20厘米级)。其次是更低的延迟,据U-blox惯性导航产品经理Alex Ngi介绍,ZED-F9K的延迟为10ms(延迟指从IMU输入到位置输出的时间),整个系统的延迟控制在100-150ms。内置的IMU能够在高楼林立的“城市峡谷”、隧道或地库等卫星信号受阻甚至是完全丢失的情况下持续为车辆提供精确定位。其他特点比如,“开箱即用”、更低的功耗等等。

  那么,ZED-F9K的意义其实就是为了满足当前和未来智能汽车的对于高精定位和导航的需求。不过,“分米级”的定位精度在行业内其实并不能算是最尖端的,更精准的定位精度能达到“厘米级”,U-blox给出的解释是“牺牲了一定的精度,换取综合性能,确保在各场景中的可靠应用。”

  中国市场地位凸显

  根据从U-blox了解到的消息,ZED-F9K市场定位更偏向于L2/L3级的自动驾驶,目前也与国内的汽车企业以及Tier1供应商展开了合作洽谈。而对于L4/L5级的高阶自动驾驶技术则会推出另一个款新的产品,其产品设计也是截然不同的。

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  2018年,U-blox总营收达3.93亿法郎(约合27亿元人民币),而其中有将近40%来自亚太区。中国是全球最大汽车市场,同时对自动驾驶等新技术的接受度也比较高,U-blox也更加重视中国市场,希望能够进一步提供自动驾驶等新技术的具体产品技术,拉动新业务的增长。