自动驾驶高精定位起风，导远电子进入量产决赛圈

当我们谈论自动驾驶安全时，我们谈论的是自动驾驶高精定位解决方案。

代入到驾驶场景中就能理解这个说法。

想象一下，当我们驾驶一辆高级别自动驾驶汽车通过城市道路从家前往公司，进入车内我们需要打开导航输入位置，导航会根据定位规划一条最近线路。

其次，在启动自动驾驶系统后系统接管方向盘，车辆感知系统开始运转并实施观察路况，同时也会根据路况进行数据计算，预测可能情况采取对应决策。

在系统迅速决策后又会立刻传输给方向盘、油门、刹车等作执行。

这一个完整的流程包含了自动驾驶高精地图、定位、感知、预测、规划、控制流程。

平时，我们评价自动驾驶系统水平高低的标准，多为驾驶体验像不像老司机、反应快不快等等，而这些评价体系均聚焦于自动驾驶的规划和控制模块上。

但需要注意的是，自动驾驶的规划与控制均是建立在定位之上。

定位安全就是自动驾驶安全的最后一道防线。也只有当高精定位越发逼近厘米、且更加可靠才能确保更多驾驶者放心地把方向盘交给自动驾驶。

奔驰、小鹏、蔚来、 长城 WEY、奇瑞等主流智能汽车车型都配置了高精定位系统。

包括百度 Apollo、小马智行、文远知行、滴滴自动驾驶、元戎启行、轻舟智航等主流头部 L4 自动驾驶公司也同样配备了高精定位系统。

在赛道起风时，智能驾驶 MEMS 高精度定位系统供应商导远电子，已经将高精定位的触角延伸至上述多个车型中。

目前导远电子的相关产品有高精组合定位P-Box 和高精地图定位总成，P-Box 作为负责高精定位的 ECU，可以将定位数据提供给地图模块，实现定位与高精地图的匹配。

据悉，导远已获得约 70 个车型定点。

如今，高精定位赛道已经起风。

为什么除了高精地图外，我们还需要高精定位，又为什么一定是高精组合定位才能达到智能汽车定位最优解？汽车之心和导远电子技术研发副总裁王理砚聊了聊。

01

高精定位系统起风，导远抢跑赛道

智能汽车高精定位赛道正在经历创业热、投资热、量产热。

随着北斗导航大规模民用以及车联网的普及，国内出现了一批车载高精定位「新势力」。

其中导远电子是最早将产品量产上车、受主机厂认可度最高的行业领头羊。

导远电子创立于 2014 年，成立初期创始人兼 CEO 李荣熙便敏锐地察觉到自动驾驶中的需求，从此专注自动驾驶高精组合定位。

导远快节奏的量产和融资脚步，验证了团队决策的正确。2018 年时导远便率先将高精度组合定位系统量产上车，为国内车载智能定位系统量产热拉开帷幕。而在融资上，这几年导远几乎是一年一个融资节点：

• 2019 年初，导远获近亿元 A 轮融资；

• 2020 年获过亿元 B 轮融资；

• 2021 年获得数亿元 C 轮融资；

• 2022 年获得数千万 C+轮融资。

导远迎风而动的背后是车载高精定位的一片蓝海。

据智研咨询数据显示，2021 年时中国自动驾驶高精定位市场规模为 126 亿元，预计 2024 年时行业规模将达 176 亿元，预计 2025 年时行业规模将达 195 亿元。

预判自动驾驶高精定位市场每年倍数级别增长的重要原因是，高精定位作为高阶自动驾驶前装标配功能组件，与中国高等级智能驾驶系统装配率呈正相关。

2022 年第一季度，中国乘用车 L2 及以上自动驾驶功能装配率达30.1%，同比增加 12.7%。

同时工信部发布的《中国智能网联汽车发展路线图 2.0》显示，到 2025 年，搭载 L2 和 L3 自动驾驶功能的新车销量要达到 50％以上。

自动驾驶高精定位乘风驶向蓝海，已成定局。

理解自动驾驶高精定位并不复杂。

一般来说高精定位系统包括卫星导航（GNSS）、惯性导航（INS）、环境特征匹配定位等。而高精定位系统的各项技术过去曾被应用于各大科学领域。

直到 2015 年，高精组合定位技术逐渐与自动驾驶结合。

一个细节是，如果你早年间关注过各自动驾驶公司改装的原型车，汽车上安装的高耸的「蘑菇头」其实就是高精定位的一部分-RTK 天线，借 RTK 天线接收卫星信号以实现定位、定向等功能。

无一例外，高精定位技术应用领域转向自动驾驶后，实现了最大的商业化价值和最大规模量产应用。

毕竟每年增长以百万量级增长的智能汽车，将是高精组合定位技术发挥实力的最好载体。

不过，车载高精定位对于位置精度、安全性以及成本把控和交付也有着更高要求。

王理砚向汽车之心解释，首先高精定位达到厘米级才能满足 L2+自动驾驶的定位需求，其次高精定位也要满足车辆在城市、隧道、停车场等不同场景的可用性，最后产品需要面向主机厂交付、经得起消费者考验，因此要保证低成本交付以及安全性。

高精定位是一条不简单，却必须要走的路。

02

高精组合定位，没有路线之争

高精定位中的卫星导航（GNSS）、惯性导航（INS）、环境特征匹配定位的技术逻辑不尽相同。

卫星导航靠测量载体到卫星的距离来确定载体位置；惯性导航靠惯性传感器（IMU）测量载体运动状态，结合给定初始条件解算位置信息；环境特根据相机图片和雷达影像提取环境特征，并通过预先采集的基准数据进行匹配获得当前位置。

这也注定了定位技术各有优缺。

卫星导航虽然能够为车辆提供绝对位置信息，缺点在于单点定位精度只有米级，无法满足自动驾驶厘米级定位需求。同时，一旦车辆进入隧道、密集建筑等遮挡场景中，卫星信号输出频率低，定位就不知道飘到了哪里去。

惯性导航是独立系统，不与外界交互就能算出位置信息。但惯性导航是通过测量自身运动信息并积分得到位置信息，导致误差会通过积分累积起来。且开机进行时间校准的耗时长、设备贵。

而环境特征匹配定位则需要预先制作地图基准数据，且要不断更新地图数据。

此时，只有组合才能拼出最佳解，而卫星导航+惯性导航的高精组合定位系统已经成为了行业主流。

卫惯组合成为最佳选择并非意外。

王理砚向汽车之心解释，卫星导航和惯性导航互为补充。具体来说，汽车进入楼宇、地库等遮挡空间中，如果只用卫星导航定位，信号受到干扰就只能保证米级定位输出。

但惯性导航即使在受遮挡的环境中仍能保持工作状态，只是随着时间推移，误差将越大。

「单独用惯导，随着时间累积、温度变化，航向、水平位置的误差会慢慢增大」王理砚强调道。

这样的技术特性似乎注定了卫星导航和惯性导航就像两块为彼此而生的拼图，拼在一起才能发挥最大效用，共同成为了自动驾驶安全的守门员。

在王理砚这位资深技术专家眼里，目前市场上已经并不存在高精定位技术路线的分歧，「组合导航是大势所趋，如果说还有什么争论的话，可能是定位产品具体放在哪个域控制器中。」

路线没有争论，但技术水平、产品质量却有高低。

考验卫惯组合水平的不仅是 IMU 硬件，同时还需要利用算法能力提高定位的精度和可靠性。

卫星差分定位算法、组合导航算法以及功能安全完好性算法是卫惯组合的三个关键算法，导远电子作为车载组合导航定位的先行者，已经积累了深厚的技术实力。

目前，导远电子高精组合定位系统已全部达到全自研。「高精车规安全 IMU，组合导航以及定位引擎等都掌握自己手里。」

同时，卫惯组合之间不同的信息交换和组合状态会为车辆定位带来不同的效果。对此王理砚介绍了目前卫惯常用的三种耦合方式：

• 松耦合：利用 RTK 定位结果+IMU 原始数据可实现卫惯组合融合；在卫星信号可靠的场景下与紧耦合、深耦合相当。
  

• 紧耦合：利用 RTK 定位结果+GNSS 原始数据+IMU 原始数据实现融合定位；在卫星信号半遮挡的情况下，可以提升定位效果。
  

• 深耦合：在松、紧耦合的技术基础上利用 IMU 原始数据辅助 GNSS 信号捕捉跟踪；理论上看可以加速重捕，但是需要的计算量最大。

值得注意的是，采用何种耦合方式需要综合考虑使用场景、实现难度和实用性等因素，并没有简单的优劣之分。

王理砚强调，比如车辆在开阔天空下行驶用松组合就足够了，因为紧组合效果和松组合也是一个级别，且模型更复杂、计算耗时更大，综合考虑在实用性方面缺乏优势。

目前导远的高精组合定位系统 P-Box 已实现紧耦合定位算法，意味着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、姿态和授时的信息。

同时，导远也实现了灵活耦合，P-Box 具备场景识别能力，可以在不同场景中灵活切换卫惯系统的耦合程度、组合方式，以此实现高可靠性、高精度定位。

据悉，P-Box 搭载着基于卡尔曼滤波的高效稳定紧耦合组合导航算法，已达到定位误差小于20cm的定位误差。

而导远的另一款产品 P-Box plus 地图定位总成，在 P-Box 的基础上增加了地图信息，可以实现更高精度定位。即使在 GNSS 和车道线检测不能同时使用的情况下，依赖惯性导航，P-Box plus 在一定时间内仍能够维持车道级精度的位置输出。

03

量产，将导远电子带入高精定位决赛圈

实验室里的环境与工程化的使用环境截然不同，大规模量产带来的标定问题也将对高精组合定位系统带来极大挑战。

量产是检测产品的重要标准，也是考验厂商交付水平、协作能力的重要关卡。

把自动驾驶高精定位做到大规模量产并不容易。

王理砚向汽车之心表示，以前高精定位系统的市场需求量并没有那么大，行业对于大规模量产高精定位系统没有经验，但转向汽车之后，需求量就非常大。

「每年出产数百万台车，这个量级其实是从来没有遇到过的」，王理砚感叹道。

在大规模量产这一点上，导远电子走得一直很靠前。

2015 年导远电子将产品重心转移至自动驾驶。

2018 年之后，导远电子便进入大规模量产阶段，开始交付首批高精组合定位产品。

到 2020 年 8 月完成交付 10 万套。去年年底，公司宣布已交付近 50 万套自研的高精度组合定位产品。

导远的量产能力和速度皆在赛道中一骑绝尘。

正如王理砚向汽车之心提到的「量产 1 万台与 10 万台之间会有一个坎，同样 10 万与 100 万也会有一个坎」，导远四年量产近 50 万的能力并非一朝一夕，而是得益于导远在制造运营中的精益管理和数字化流程，以及领先的数据积累和技术优势。

从数字化制造的角度来说，导远利用信息化工具大幅提高量产交付效率，其中包括在工厂部署数字化系统来实现全流程产品追溯、原材料追溯等，保证规模化量产交付过程中的产品品质和生产效率，同时进一步降本增效，打下价格。

据汽车之心了解，2018 年之前 NovAtel 的 RTK+IMU 组合导航系统最低价格也在 20 万元左右。

而随着硬件价格降低，以导远为代表的一批国内实力玩家出现，目前高精组合定位产品基本已稳定至千元价格，成为了中国智能驾驶安全的重要推动力。

而在技术优势上，导远 2014 年就专注于 IMU 领域，较早时就在 IMU 技术基础上转向研发智能驾驶卫惯组合导航。

之所以强调抢跑赛道的时间是因为，组合导航产品的可靠性、成熟度不仅需要企业研发实力强，更要看所车辆的累计测试里程。

王理砚表示：「数据与量产保持着一致性，生产 1 万套与 20 万套遇到的问题就会截然不同，而顺利解决各阶段遇到的 Corner case 都会使得导远积累更多的技术经验，赋能产品使之变得更加成熟、可靠。」

随着智能汽车不断延伸的行程，导远的产品如今也早已在全国各地上路，面对过雨雪天气、复杂路况等各种 Corner case 的挑战。

现在导远 P-Box 的典型应用已包含 L2+高速领航驾驶、众包地图采集和构建、动态地图匹配、商用车预见巡航（PCC）和自动代客泊车（AVP）等。达到了「基本能覆盖 99.9% 的状态。」

导远电子创始人兼 CEO 李荣熙曾在公开接受采访时表示，今明两年很可能迎来第一轮辅助驾驶车型量产落地，再过 3-5 年又会迎来第二轮并逐步向更高阶的自动驾驶发展。

在李荣熙看来，自动驾驶是长期主义事业，应在行业成熟前，在保持交付和成本的前提下尽量提高性能，从高精定位的角度推动其逐步成熟。

在自动驾驶高精组合定位的牌桌上，导远电子已经拿到一手好牌。目前导远电子已经在广州专精特新产业园建立集研发、制造、销售为一体的新总部，这意味着导远还将在持续加强技术和量产实力。

正所谓风物长宜放眼量，未来，导远如何出牌将持续影响中国高精组合定位的牌局。