手機導航精度小於1米,北斗高精度定位技術想像力不止於此

機器之心pro 發佈 2024-05-09T06:30:11.763920+00:00

機器之心發布機器之心編輯部從車道級導航到北斗創新應用,高精度成為全球衛星導航發展熱點。2 月 18 日,千尋位置與高德地圖在北京舉行新聞發布會,宣布達成戰略合作協議,共同發起 「北斗出行創新計劃」。

機器之心發布

機器之心編輯部

從車道級導航到北斗創新應用,高精度成為全球衛星導航發展熱點。

2 月 18 日,千尋位置與高德地圖在北京舉行新聞發布會,宣布達成戰略合作協議,共同發起 「北斗出行創新計劃」。此次合作代表高精定位與高精地圖的深度結合,以「車道級導航」為代表的中國北斗創新應用在更大範圍的全面鋪開。

北斗衛星導航系統自主建設、獨立運行,自北斗三號組網成功以來,北斗穩定可靠、世界一流的服務性能引發全球各界關注。北斗衛星導航系統工程總設計師、中國工程院院士楊長風在會上表示,當前,高精度應用逐步向普適化、標配化演進,已成為全球各大衛星導航系統的發展熱點;北斗應用也已從解決 「有無」,邁入解決 「更高精度、更加可信、更優服務」 的新階段。

中國衛星導航定位協會發布的《2022 中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書》顯示,2021 年我國衛星導航與位置服務產業總體產值達到 4690 億元,同比增長 16.29%。其中國內高精度市場產值從 2010 年的 11 億元已快速增長到 2021 年的 151.9 億元,年均複合增長率接近 24.5%。

以北斗高精度定位增強技術為核心的時空智能服務,正在助力產業創新升級,在數位化浪潮中有的放矢,正成為越來越多不同領域、行業的企業共同關注的焦點。

車道級導航創新:打通北斗高精度落地手機全鏈路

時空智能通過時間、空間的有效貫通,將現實世界和數字世界高精度、高動態精準映射。千尋位置建設與運營國家北斗地基增強系統,通過遍布全球的地基增強站、增強算法和大規模時空服務平台,提升北斗的定位精度與完好性,以滿足廣泛的時空智能感知需求。目前千尋位置可以在廣域範圍提供厘米級定位、毫米級感知和納秒級授時服務。

車道級導航,是藉助北斗時空智能服務催動手機創新升級的示範案例。楊長風說,手機車道級導航,是時空智能的典型應用。「手機車道級導航實現了北斗深度應用,定位精度實現從道路級進化到車道級別,給百姓的導航體驗帶來了革命性變化。」

車道級導航背後的北斗黑科技。千尋位置製圖

車道級導航是指用戶在駕駛過程中,可獲得手機導航應用提供的亞米級(小於 1 米)車道導航。當司機需要變換車道,比如臨近轉向路口或者高速匝道時,車道級導航會提供更精細的車道級動作指引。

手機「車道級導航」界面

一名來自廣州的計程車司機告訴記者,自從在廣州城市快速路上開啟車道級導航,平均每月可以省下四百元交通違章、罰款導致的費用,相當於節省一天的收入。

業內人士表示,車道級導航在高速、高架出口等場景可提供明顯優於普通導航的車道指引。如果某條車道出現交通事故造成的擁堵情況,車道級導航會提前識別並告知用戶避開異常車道,在其他車道上快速通行。

2020 年 10 月,千尋位置首次在全球範圍內將高精度定位服務在智慧型手機上落地,實現手機車道級導航。將手機的定位精度從 3 米到 10 米的誤差,校準到小於一米的精度,依託的是千尋位置北斗時空智能服務。

千尋位置技術人員介紹,通過千尋位置建設和運營的國家北斗地基增強系統對導航衛星信號的觀測,經高精度計算引擎運算,千尋位置可向手機終端提供高精度差分改正數據。其後,手機將其結合衛星原始觀測數據,完成算法解算,得到亞米級定位精度。最後,定位導航應用以此為基礎,結合高精度定位地圖,為用戶提供車道級的精細化導航指引。

在研發初期,千尋位置意識到,啟動車道級導航的第一步,是打通從高精度定位能力、到手機終端、到移動應用的手機北斗時空智能全鏈路。來自定位天線、定位算法、定位晶片、手機地圖等方面技術要素的升級改造缺一不可。

2019 年,千尋位置與華為一起,在定位天線的選型、適配上進行多次測試,幫助解決定位天線的功耗難題。在算法端,千尋位置支持手機廠商同步發起對手機 RTK(實時動態測量技術)算法的研究,RTK 算法已成為目前手機高精定位採用的主流方案。在晶片方面,千尋位置歷經數年完成了與幾家全球主流晶片廠商的深度適配,為手機廠商快速集成北斗高精度定位增強服務奠定堅實基礎。高德地圖採集更高精度的地圖並開發了相應算法,讓廣大用戶最終用上車道級導航。

目前,支持千尋位置高精度車道級導航能力的手機出貨量已超過 2300 萬部,覆蓋華為、榮耀、小米、OPPO、vivo 等手機品牌的十餘款旗艦機型。車道級導航已在重慶、廣州、杭州等八個城市試點,未來將向全國範圍普及。

千尋位置 CEO 陳金培表示:「車道級導航是面向大眾使用北斗應用的一次創舉,代表北斗時空能力可以為智慧型手機的能力升級和應用創新提供新的技術支持。」

北斗時空智能成為數字中國建設的基礎設施

車道級導航僅是北斗高精度時空智能技術應用的想像力之一。時空智能通過應用創新釋放出巨大的經濟動能,正幫助千行百業的數位化轉型走向精細化,企業的步伐更加輕盈。

為滿足廣泛的智能感知需求,千尋位置通過遍布全球的地基增強系統、增強定位算法和大規模時空服務平台,提升北斗的定位精度與完好性,在廣域範圍提供厘米級定位、毫米級感知和納秒級授時服務。

在浙江遂昌仙俠湖,千尋位置運用時空智能技術幫助政府治理環境污染問題。水域巡檢傳統方式主要依賴人工乘船巡視,費時費力,易有死角。採用高精度定位無人機代替人工巡檢後,解放了人力物力,讓水域巡檢的效率提升 400% 以上,人工投入成本下降 80%。同時,保證了下遊人民的飲用水源安全。

在寧波舟山港,千尋位置通過北斗時空智能讓龍門吊遠程自主作業,提升效率的同時改善工作人員的工作環境。北斗時空智能在吞吐量連續 13 年位居全球第一的舟山港經受住考驗,運用數位化手段助力港口提升生產作業效率,實現內集卡作業、貨櫃箱位、設施設備等多生態智能化管理。

遠控龍門吊自主作業

在浙江德清、紹興,北斗的技術方案正幫助政府解決民生服務、公共安全和社會治理的難題。

在備受關注的自動駕駛領域,千尋位置支持 21 款量產的智能汽車獲取北斗時空智能的絕對定位能力,使得整車全局定位精度達到厘米級,有效提升在惡劣天氣和極端環境下的安全指數,未來還將有 100 多台定點車型逐步上市。

擁抱新世界,擁抱新的技術趨勢,藉助先進的技術幫助人類解決實際的問題,這是北斗時空智能具備的社會意義。

目前,千尋位置已成為全球最大規模的北斗高精度時空服務平台,截至 2023 年 1 月,全球累計接入智能設備超 15 億台,時空服務月調用次數超過 1700 億次,服務覆蓋全球 230 個國家和地區。

千尋位置 CEO 陳金培表示:「北斗是大國基石,是中國數位化升級不可或缺的新型基礎設施。」 目前,千尋位置已經形成了時空智能自主可控的技術閉環,研發了配套基礎器件和相應軟體,並為開發者提供了超過 100 種時空能力組件,支持北斗系統在未來廣泛深入應用到各行各業,持續探索北斗時空智能的無限可能。

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