由百人会主办的“第二届全球智能汽车前沿峰会（GIV2019）”于9月21日在武汉国际会议中心召开。GIV2019以“加强顶层设计，探索场景应用”为大会主题，包含一场高层论坛、两场主题峰会，分别为“自动驾驶前沿技术峰会”和“打造自动驾驶产业体系峰会”。
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在本届峰会上，武汉大学卫星导航定位技术研究中心教授章红平在“第二届全球智能汽车前沿峰会（GIV2019）”做《自动驾驶中的协同精密定位技术》演讲。
以下是大会演讲嘉宾速记：
章红平：谢谢大家！非常高兴有这样一个机会跟跨界，因为我是做北斗导航领域跟汽车领域交流学习的机会，上午刘院士已经把北斗相关的国家战略和整个宏观层面做了一个很好的报告，今天下午就往下走一层，也希望看看在具体层面上我们北斗跟精准定位怎么跟我们自动驾驶结合起来。这也是我从16年初开始一直在思考这个问题。所以这个报告应该说在不同场合都讲过，但是每一次都会有一些再往下深一层的思考。
主要有四个方面给大家汇报一下，第一个就是协同精密定位技术，第二个是自动驾驶跟协同精密定位是怎么结合的，还有第二是终端技术，第三个是自动驾驶跟定位的结合，第四是从产业的角度看看有什么样的情况。
首先说协同精密定位技术，这个技术是我们在十三五期间就是科技部在做的重点研发计划，应该说也是科技部十三五里面最大的一个项目，总项目应该有九千多万，北斗大家都很清楚了，现在天上有39颗星在跑，实际上有35颗星可用，应该说12年的时候是试用系统的运行，到了去年的时候是第二期的开始运行了，公布的情况来看可以实现精密精度大家已经很清楚了，大家最大的问题是怎么解决在隧道里面、高架里面，怎么解决在高楼林立的时候怎么解决驾驶的问题。从国家层面上来讲北斗这块已经是一个中国的高规格的名片了，在十三五基本上收官了，下一步北斗整个国家的体系怎么发展，这也是最近北斗办在银川的会议上提出的我们下一步的综合评定体系的时候，量子导航，北航的几个教授，还有天基增强系统是武汉大学科技攻关拿下来了，地基增强系统一是武汉大学牵头攻下来了，接下来是低轨增强，这个包括未来导航公司多在做的事情，室内导航水下导航、天文导航目前这几个目前还不是太成熟，一直在探索过程中。我们在这里也结合我们20多年发展的历程回顾一下我们做的自动驾驶定位，实际上武汉大学在90年代初就开始在做精密定位了，那个时候主要解决的是定位的问题，97年到03年这个阶段我们跟国外同步在做，比如说美国做WAAS，美国在RTK，我们也在做，所以在03年基本结束了。第三阶段从99年开始部署到了03年刘院士第一个博士做了，这个时候就往RTK开始基本上走商业化运营了，到现在全国大概有将近1万个站在做这个事情，同时第二套技术叫PPP，这块也是在做的具体的核心的东西，但是当时是两条路径，一个是精密定位PPP技术路径，一个是RTK的技术路径，在08年的时候合而为一了，当时中国华人在精密定位领域的创举。那么这是十二五结束以后，十三五就开始进入协同精密定位技术，这是整个武大做精密定位发展路径，概括起来大概做了25年。
第一个在十二五做广域实时精密定位技术，这套技术拿了国家科学技术二等奖，主要是解决了基准站系统，控制与处理中心系统以及整个用户拨发的问题。这个是武汉大学在做的系统，包括产品和软件都在轨道中差和轨道数据流的管理，目前已经管理全世界的站大概有100多个，还有国家地基增强系统里面也有300多个站都接进来了，还有其他的科学站，大概有500多个站在做一些运行系统，而且这个系统基本上已经跑了，从14年到现在已经跑了五六年了。后面有一个视频是我们在14年的时候刚才那套系统在14年的时候，当时科技部十二五的重点项目，就可以做到车道级定位，在14年的时候还蛮有挑战的，也是当时十二五在科技部做的一个推动西河计划落地的项目。第二套就是RTK技术，这个全国有2000多个站，起源是99年的时候德国在做，99年我们刘院士带的第一个博士，现在在华大北斗，在做这个技术，这套技术体系，这个应该说解决了一个问题，就是组网的问题，就是精准定位的组网，主要解决这个问题，组网以后就可以实现在空间域上解决的局域化，这是2000年深圳国土局做的中国的第一个项目。这是湖北14年的时候把北斗做出来了，应该是在12年，孙家栋院士来看，13年的时候就布局在湖北省的测绘局，刘院士也来看这个示范，所以14年的时候国家就提升了。这两类应该说的是我们在做的是十二五期间的代表性的成果，进入十三五以后就做协同精密定位技术，现在看协同精密定位分成四部分，四类协同：
第一个是多元协同，在终端层面上有惯导、北斗、WB等等各种各样的源一切来实现，实现高精度的定位，这里面就是再补充一下所谓的协同精密定位我们追求的是什么，我们追求的目标是在任何地点，任何时间可以实现厘米级到分厘米的定位，就是为了解决这个问题，在十三五多源系统是终端层面上的，第二个是站网协同，现在也有5G站网，这个时候就是跟他们做通信领域跟北斗一起结合做站网协同的事情。云端协同也好理解，第四个端端定位，这个跟车载协同是有异曲同工之处了，就是把他们分成四个方面。这是现在在科技部之下做的协同定位的平台，也是十三五的一个成果，现在应该说协同精密定位或者我们已经在智能交通中都得到了应用，已经可以实现纳秒级的了，现在基本上都是围绕这个系统把各个场景接入进来一个情况。这是我们在协同精密定位的一些应用，这是跟百度合作的云台的，百度云台上做的协同精密定位的从10米级到1到3米到0.5米以内的特点，这是武汉大学运行的协同精密定位的信息和平台的展示。
刚才讲完的就是我们精密定位的技术，我们再看看在终端层面上大家都很清楚，北斗惯导能够实现厘米级的定位，但是我们也知道多传感器是一个必备的发展趋势，但是我们做了一个统计大家都很清楚，我就不多讲了，在典型的城市下面，北斗+惯导只能解决百分之七八十的问题，如果加上隧道和高架桥只能解决百分之六七十的问题，这个怎么办？这个问题我们给出了一个方案，但是后面再讲，回过头来看，在自动驾驶里面最开始导航的时候用的是单点定位，所以把我们手机上都有，后来现在用差分定位，还有精密单点定位，这是技术路径的事情。我们跟北斗跟惯导结合之后，北斗可以实现绝对定位，惯导可以实现自主定位，如果北斗没有信号，惯导也可以导航，这个是很清楚了。但是这里面如果从技术层面上讲有三类，第一类叫松组合，第二个叫紧组合，第三类是深组合，是在信号层面上，这套技术体系在武大都已经攻克下来了。这是当时在一些典型路线，如果北斗+惯导的话，当时是比较好的情况，就是它能够实现加了惯导可以实现90%多的厘米级定位，但是这个是没有任何高架桥的是比较开阔的地方。但是我们刚刚讲说如果北斗+惯导已经能实现很好的定位了，那么在城市下怎么办？我们在学校里面有林荫大道，我们最近做的是视觉跟惯导结合起来，跟北斗结合起来，这个就是把惯导，我们都知道惯导很贵，动不动就是几万、几十万，我们在琢磨一个事情，怎么把惯导的要求降到最低，因为现在手机里面的惯导可能就几块钱，车上的惯导可能也就几十块金钱但是到了自动驾驶就是几万、几十万的，也就是说我们要实现能够满足量产的小型化的综合系统怎么做到这一点，所以我们就用多元融合是必然的道理，解决什么问题？GPS北斗解决一个问题，但是解决不了林荫大道的问题，就是视觉可以解决惯导的位置漂移的问题，所以如果是加上高精度地图，基本上就可以90%以上的场景可以实现分米，1到3分米的绝对定位。这个是我们一直在努力的方向。
如果再回到自动驾驶的终端里面去，我们就说因为今天也老在讲时间、空间，那么时间、空间怎么在自动驾驶里面体现出来，体现在哪里？这个基本上就给出概念了，我们知道汽车里面很多传感器，传感器必须时间同步，第一个靠北斗来实现时间同步，我们测绘领域强调的是坐标，但是车里面是载体标记这个靠惯导，这样时间、空间就靠北斗+惯导把所有的人车物就联结在一起，在自动驾驶里面把它体现出来。
最后第三个部分说一下我们自动驾驶的精准定位，因为这段时间我们一直在思考，比如说这是你常用的一张图，自动驾驶运作流程图，我的个人理解在自动驾驶领域有几拨人做人工智能的，记忆棒就是记忆智能，记忆智能再加上左边的部分环境感知，环境感知+记忆智能地图就必备得了，这个是从人工智能的角度来看就是感知+决策的角度来看这个问题。如果是从汽车人的角度来看，这个是奇瑞汽车我们跟他有合作，他们更多强调的是底层的控制，因为传统的开车是不需要决策的，人在掌握方向盘，人在刹车，人在加油门，所以我的感觉就是汽车人角度更多强调是执行跟决策，我们测绘人是整体精准定位和整个方案。我们再讲讲测绘人的角度，测绘人的角度大家都知道众包地图，大家都在谈这个事情，这个必须在精准的条件下才能谈众包地图，这个就是给平台提供数据实现众包地图。
最后就是简单分析一下产业的一个观察，因为我们说现在北斗基本上已经实现了地基增强厘米级的服务了，在北斗产业链从09年国家开始大力扶持北斗产业链，基本上云端服务，我们可以分成三层，云平台最典型的是移动电信都在跟进，这是云端上的事情。在终端上的事情有这些技术的结合，当然包括室内定位和神经元的问题，就是时间空间跟感知结合起来怎么构建一个决策系统，所以我在提神经元，是今年刚提出来的，但是我觉得这些技术最后混合到一块按照人脑，因为人脑里面有海马区，就是认知你的位置，认知你的事物把它联系成一个神经系统，所以时间、空间往下走感知结合起来就是定位神经元的体系。再从产业格局上讲，我们刚刚说国家在09年支持北斗产业链，我们可以看到，芯片产业，中国已经掌握了北斗芯片的核心技术，这个从03年开始收录到09年开始掌握，这个问题已经解决掉了，但是还有一个就是车的芯片目前还没有车规级高端芯片。第二个在终端层面上讲，国内汽车电子发展非常快，基本上已经解决了，第三个精密定位服务，以前代表的体系在未来3到5年是一个很大的飞跃。我们在思考这里谈两个观点：第一个观点就是牵涉到精密定位服务的，地图有四维图新，对于一个车既要连服务器，又要连四维图新的服务器，我能不能把两个数据完全融合在一起，所以我的一个思考就是说我们的北斗精准定位服务和高地图能不能合二为一。这是第一个思考，第二个思考就是我们的车，就是汽车行业，传统车辆已经是现在觉醒了，像上汽、东风都在做自动驾驶，让汽车厂商和百度为代表的BAT的思维模式两个能不能合二为一。这个怎么合二为一可能在产业上看需要一个探索的过程，这就是我今天的观察和感受。谢谢大家！
