Trimble尹飞涛:自动驾驶中的高精度组合导航定位技术

最新更新时间:2021-09-15来源: 盖世直播

9月13日,由盖世汽车主办的2021第三届自动驾驶地图与定位大会隆重召开。本次大会旨在聚集汽车地图定位行业杰出的技术专家分享自动驾驶地图定位领域最新的应用情况、现实挑战、创新理念及未来技术趋势等。下面是Trimble天宝公司中国区自动驾驶总监尹飞涛在此次大会上的发言。


自动驾驶

Trimble天宝公司中国区自动驾驶总监 尹飞涛


大家下午好,非常高兴来到这里,这已经是我第三次参加自动驾驶地图和定位大会了,第一次在北京,去年在上海,今年又来到上海。去年是8月25日,中国的七夕节,我当时说七夕节我们同行们还聚在一块讨论行业的发展,应该都是真爱了,但是想不到今天又碰上了台风,大家也都没走,留下来共同探讨这个话题,说明我们对这个行业爱得深沉。


我今天的话题跟去年的结构是一样的,为什么?因为为自动驾驶提供高精度定位技术是我们Trimble长期战略之一,既然是长期战略,我们就有一步一步稳妥的策略,所以我们不会变,会按照这个方向走下去。


我们先聊一聊高精度地图的采集。去年我向大家推荐了一款产品MX9,当时我说这个价格不到100万美元,今年我给大家带来一款新的高精度地图采集设备MX50,从性能指标来看跟MX9相差不大,只是在激光测量距离上近了一点,大概80米左右,但是这款设备价格不到MX9一半,且实现了高度集成、轻量化,组合的非常好。那么大家会问说,为什么它的价格可以降下来呢?是因为我们用了自己生产的高精度激光扫描仪。波士顿动力公司的机器狗大家认识吗?它上面那台设备就是我们的X7激光扫描仪,我们的MX50就用了两台这种高精度激光扫描仪,所以成本下降了一些。这款设备将于近期发布,如果大家感兴趣可以会后做更多交流。


那肯定还有同学会问说,还有没有更便宜的解决方案?有的,跟去年一样,这里推荐里尔诺公司,它将结合您选择的激光头、扫描数据采集头,给你提供车辆结构、电气设计、安装调试、时间同步的集成服务。已经有客户选择了这个方案,从1月份开始到现在完成了几十辆车的安装,已经跑在全国各地了。


过去一年我们还有一个新的变化,就是我们看到真值设备增长非常快速,这说明各大主机厂都进入了ADAS系统验证阶段。


我们北京里尔诺小伙伴就在会场外面有一个展台,非常欢迎大家茶歇的时候跟我们小伙伴交流,如果你想了解高精度集成服务,需要了解真值设备希望大家可以做更深入的交流。


大家都知道Trimble是1978年成立的,有同学会问除了GNSS和IMU,你们还是不点别的?今天我给大家带来一款新的技术GIMBL,它的基本原理,第一步其实是基于激光SLAM技术构建底图。第二步,点云匹配地图定位。


我们现在做的是基于激光雷达的地图,因为激光雷达对空间描述还是更稳妥一些,将来我们也会推出视觉的里程计,帮助我们进一步拓展定位解决方案。


这里有一个在地下矿山扫描和定位的案例。采集完地图之后,再把这个地图放在这辆车上,车开出去的同时进行点云扫描,并与地图进行匹配。这可以达到8-15公分的精度,在相对封闭以及车速较低的场景里面是足够用了,比如说港口、矿山、农业机械、工程机械、机场、工厂等,特别是频繁丢失GNSS信号,需要其他定位辅助的场景。我们现在就在矿山和工厂应用的比较多。


接下来是我演讲的主要内容,天宝量产高精度定位解决方案。我们有一个天宝汽车事业部定位模组,可提供硬件Bison、软件TAPP和RTX增强服务,也就是一站式的高精度定位解决方案,为我们输出的位置、速度负责,从而避免了主机厂需要找不同厂家进行组合,到最后权责不清的问题。


先说一下硬件,我们销量比较多的是Bison3系列,但是今天我们着重要说的是B5000测试版,第四季度可以交付到客户手上进行测试。跟去年相比,B5000测试版增加了一些接口,这里大家可以体会到我们自己的硬件,以及我们自己的算法和服务。


接下来介绍一下TAPP软件(车载级软件),我们可以把这个软件用在自己的硬件上面,也可以嵌入在客户选择的硬件上面。在这里大家会比较关心对CPU资源的耗费问题,我们看到黄色图框,750 DMIPS要求,15MB闪存,75MB内存,这些都是非常普遍的,它对资源的消耗也是比较低的。


这是TAPP的示意图,这个示意图很清楚,可以接原始数据、轮速计、IMU、差分数据,我们给客户提供高精度、可靠、稳定的位置信息。


接下来跟大家介绍一下RTX Auto差分改正服务。先说说历史,上世纪90年代初天宝创新性的发明了RTK技术,那个时候第一次把这个快速高精度带入GNSS行业。到2000年我们创新性地提出了网络RTK技术叫VRS技术,2005年我们推出了VRS Now,相当于网络RTK服务,在2011年6月30日向全球推出了RTX服务,它是全球首个PPP的无网络,所以今年是我们全球首个商业PPP服务网络十周年。


过去十年我们不断地扩大覆盖范围,现在我们已经扩展至大多数欧洲国家以及北美地区,RTX 卫星覆盖了绝大多数人类可以到达的陆地面积。RTX服务不断创新、升级,覆盖全星座,全频道,全信号。从2014年开始支持北斗新一代卫星,到2017年我们已经实现全面支持北斗。


我们在2019年推出了首个完好性监测模块,一个是播发前的完好性检测,一个是播发后的完好性检测。简单来讲,就是在各地建立完好性检测监测站,播发前后都对这些数据进行完好性检查,一旦发现有质量问题或者可能会造成精度下降的情况都会发出完好性的指令,这是我们在RTK里面无法做到的,因为它里面没有完好性这一条。我们的完好性检测模块也是得到了ASIL-B认证的。


去年3月份我在盖世汽车做了一个网络演讲,当时有讲到RTK和PPP的区别,就是说汽车行业是用PPP,还是RTK。当时我说的是中国用户非常幸福,因为有各种大佬们不计成本前仆后继在中国建立了2000-4000个基站,以覆盖全中国提供RTK服务,那个时候我说在中国无论PPP还是RTK都是好的选择。但是今天上午听完几位友商介绍以后,我发现他们都纷纷推出了自己的PPP服务,我觉得这个趋势已经非常明显了,就是汽车行业更加适合PPP这种广播式的服务,它适用更大量的用户,可以对完好性,稳定性有更好的保证,这个趋势已经非常明显了。


而按照惯例,每次跟大家见面的时候我们都要发布一下路测性能报告,这个报告是今年8月4日在德国慕尼黑做的,跟去年3月份我们做的报告地测试环境是一样的,用了同一台车。


在慕尼黑A8/A995号公路上开了100多公里高速公路,50分钟,这个过程中不断有高架遮挡,我们看一下,路径是这样子的,有两块B5000测试版,L1+L5,L1+L2+IMU。从测试数据来看,比去年发布的时候整体性能上升了一个台阶,95%置信度情况下大概都在8-15厘米左右,加上IMU就是在10厘米以内。收敛时间变得更加快了,如果有IMU的话更是秒级,因为IMU会把失去GNSS信号马上迅速补偿过来,但是我们看到没有IMU的时候它的收敛也非常快,大概6-11秒左右(20公分精度),也就是秒级就到1米精度了。


第二个测试场景是郊区,郊区跟去年3月份的测试环境还是一样的,有些遮挡,速度比较慢,有时候会失去部分GPS信号,有时候会完全失去GPS信号。15公里,20分钟,B5000测试版地测试数据也是不错的,95%置信度情况下达到10-13公分,这个数据完全适应现在主流主机厂对ADAS定位需求的,


简单总结一下,我们天宝提供包含硬件,算法软件以及RTX增强服务的量产车规级一站式高精度定位解决方案,并对最终输出结果完全负责。


另外,在结束之前给大家提供两个信息。第一个是9月22号在ION(定位导航组织)有一个会议,在这个会议上我们天宝会做两个跟汽车行业相关的演讲,第一个是关于汽车领域保护门限的技术介绍。第二个是9月23日会做关于北斗B2A信号对整个汽车行业定位重大提升的报告。我们过去两年在全球做了大量测试,发现B2A对精度稳定性可靠性有极大的帮助,作为一个中国人我也非常非常地骄傲,我们的中国北斗系统越来越强大。


如果大家感兴趣刚才介绍的高精度地图的集成服务,真值基准,基于地图的定位技术GIMBL,车规级量产双拼定位模组B5000,天宝RTX Fast试用(美国和欧洲)的,可以和我联系。


好,谢谢大家,我们明年见。


编辑:鲁迪 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/qcdz/ic548156.html

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