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“5G+北斗” 实现高精度定位

“北斗+5G”是导航定位与通信融合发展的典型代表。两者的结合将在智能交通、无人驾驶等领域充分发挥北斗系统的优势,实现北斗系统在信息领域的深度应用。“北斗+5G”成为继移动位置服务经济和共享经济之后,北斗应用市场获得的又一重大商业机遇,将迎来市场爆发期。
 
  跨界融合
 
  北斗导航技术与地基增强技术、5G等多种技术融合,可以极大地扩展导航范围,有效提升时空信息的精确度,为用户提供稳定可靠的服务。
 
  北斗卫星导航系统提供精准统一的时空基准,相应的感知信息可通过5G通信传输至管理平台,利用人工智能进行决策与分析,由具体的执行机构形成闭环。北斗、人工智能、5G通信所构成的技术共同体与其他产业深度融合,可以催生更多的产业应用,这不仅可以对传统行业进行赋能与拓展,还可以对新兴产业进行辅助与提升。
 
  目前,就室外来说,在卫星信号接收不到或卫星信号不稳定的高架桥下、隧道、林荫遮挡和城市峡谷等各类复杂场景,容易导致定位不精准。通过构建“北斗+5G”高精度定位网络,能够提供厘米级定位服务,进一步构建和丰富5G生态应用,以此打造全场景高精度的位置感知,从而实现在这些复杂场景下的稳定可靠精准定位。未来,北斗高精度将进一步赋能智慧城市与物联网的发展。
 
  5G具有高速率、低延时、超高密度连接等特点。融合北斗卫星导航技术与5G通信带内定位技术,可弥补北斗室内及遮挡条件下定位性能的不足。北斗三号系统具备其他卫星导航系统所不具备的短报文功能,未来,在5G信号到不了的地方,可以通过北斗进行信息沟通,北斗的短报文功能也能通过5G技术实现信息的高效传输。
 
  车联网应用
 
  车联网是“北斗+5G”的重要应用场景。目前,我国车联网处于智能网联汽车阶段,未来与5G结合为必经之路。5G可为车联网提供高清视频信息传输、行车信息和控制信息及时交互等服务。终端要实现精准的位置感知,高精度定位不可或缺。
 
  车联网是车与车、车与人、车与道路基础设施,以及车与网络之间进行无线通信和信息交换的系统网络,是能够实现智能交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络,具有技术整合、信息共享、产业融合等特点。车联网有机运用了定位技术、传感器技术、通信技术、互联网技术等多种先进技术,并由此衍生出诸多增值服务。其中,定位技术是车联网的关键技术之一,是实现车辆安全通行的重要保障。
 
  在车联网应用中,不同的应用场景对定位的要求不同,但定位的连续性是车联网业务安全可靠的必要前提,考虑到环境(遮挡、光线、天气)、成本以及稳定性等因素,单纯采用某一种定位技术并不能满足车联网业务的定位需求。
 
  根据场景及定位性能的需求不同,车辆的定位方案是多种多样的。在大多数的车联网应用场景中,通常需要通过多种技术融合来实现精准定位,包括全球卫星导航系统GNSS,无线电(例如蜂窝网、局域网等)、惯性测量单元、传感器以及高精度地图。在5G基站辅助定位、北斗地基增强系统的支持下,未来北斗三号系统可满足车联网对高精度、高可用性定位的需求。
 
  自动驾驶不是梦
 
  2020年2月,国家发展改革委、中央网信办、科技部、工业和信息化部、财政部等多部门联合印发《智能汽车创新发展战略》的通知(以下简称《战略》)。《战略》明确,要突破关键基础技术,开展复杂系统体系架构、复杂环境感知、智能决策控制、人机交互及人机共驾、车路交互、网络安全等基础前瞻技术研发;建设覆盖全国的车用高精度时空基准服务能力;推动北斗通信服务和移动通信双网互通,建立车用应急系统。
 
  智能汽车又称为智能网联汽车、自动驾驶汽车等。汽车正由人工操控的机械产品逐步向电子信息系统控制的智能产品转变,汽车将由单纯的交通运输工具逐渐转变为智能移动空间和应用终端,成为新兴业态的重要载体。作为车联网的典型应用,自动驾驶已逐步走进人们的生活中,封闭或半封闭园区的无人摆渡、无人清扫、无人派送,以及矿区的无人采矿、无人运输等,已经成为无人驾驶的典型应用。高精度定位是实现无人驾驶或者远程驾驶的基本前提。
 
  “北斗高精度导航+5G+高精度地图”,将开辟车辆车道级监控、车辆自动驾驶和智能无人驾驶全新领域应用。将来的无人驾驶车、智能网联汽车,本质就是一个高精度的智能移动计算平台,需要感知和认知外界,必须要有精准的位置和时间服务。
 
  2019年9月,我国首批智能网联汽车载人试运营许可证在国家智能网联汽车(武汉)测试示范区颁发。
 
  2019年年底,利用北斗高精度设备,某国内汽车企业与中国移动在上海洋山深水港启动了“5G+自动驾驶重卡”示范运营。
 
  2019年11月,由驭势科技研发的无人物流车,平稳地行驶在上汽通用五菱宝骏基地。这是国内首个厂区无人驾驶物流项目。
 
  2020年,我国第一条支持自动驾驶技术运用的“智慧高速”——杭绍甬高速公路,相关项目正在推进中。
 
  2020年6月27日,上海启动智能网联汽车规模化载人示范应用,滴滴出行首次面向公众开放自动驾驶服务。

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   【延伸阅读】
 
  “聪明车”有望加速驶上“智慧路”
 
  试点无人驾驶出租车、开放自动驾驶测试道路、智能公交驶进示范区……这两年来,国内自动驾驶技术逐步发展、市场规模日益变大。
 
  7月10日举行的2020世界人工智能大会云端峰会自动驾驶论坛上,临港新片区启动智能网联汽车产业大规模应用示范,上汽集团、图森未来、商汤科技等15家企业共同参与,推动人工智能(AI)与实体经济深度融合。临港新片区也正计划开放智能网联汽车开放道路,为车路协同发展提供示范。
 
  全国车路协同示范区已超40个。
 
  相关数据显示,2018年,全球无人驾驶汽车市场规模近50亿美元,预计到2021年将超70亿美元;到2035年,全球无人驾驶汽车销量将达2100万辆。
 
  7月9日,特斯拉透露,今年将有望实现L5级别无人驾驶。在美国,谷歌Waymo已经开始测试没有安全员的无人驾驶汽车。
 
  当单车智能面临高昂的成本和技术难点而无法全面落地之际,车路协同概念的出现为自动驾驶发展提供了新的思路——让成本较高的部分车载功能由“智慧的路”来代替,在大规模降本的同时,实现车辆与道路之间的信息交互,提升自动驾驶的安全性和通行效率。
 
  事实上,随着我国交通基础设施逐步完善以及科技企业的积极参与,“聪明的车”+“智慧的路”的车路协同方案正在发展成为极具中国特色的自动驾驶解决方案。
 
  今年以来,我国政策层面持续加码,助力车路协同进入黄金发展期。尤其是道路的智能化改造升级成为城市基建重点之一,以示范区为代表的布局将逐渐形成规模。
 
  ——来源:《文汇报》,2020年7月11日,2版,有删节
 
  来源:中国信息通信研究院、北斗卫星导航系统网站、《车辆高精度定位白皮书》《中国青年报》《人民日报》《科技日报》等。国网电动汽车公司 
 
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