北斗搭上自动驾驶“快车”

报道数字经济  

  定义转型中国

泰伯网 五仁儿 | 撰文

北斗卫星导航系统工程正有序复工，计划在今年上半年完成组网。

一边谈建设，一边忙落地。近日，《智能汽车创新发展战略》正式下发。文件汇集了国家发改委、工信部、自然资源部、公安部、交通部等11部委推进智能汽车发展的一致决策。作为智能汽车应用的技术依托之一，高精度时空基准服务也正在加速向场景应用落地。

该战略提出，到2025年，中国标准智能汽车的技术创新、产业生态、基础设施、法规标准、产品监管和网络安全体系基本形成。到2035年，中国标准智能汽车体系全面建成。同时战略围绕高精度时空基准服务、车用无线通信网络等提出了多项重要任务。

这一战略的公布，明确了加快北斗卫星导航定位系统、高分辨率对地观测系统在智能汽车相关领域的应用，加强导航系统和通信系统融合，实现高精度时空基准服务网络全覆盖，重点突破车用无线通信网络、高精度时空基准服务等技术的任务要求。

前后脚的时间，北京发布《关于促进北斗技术创新和产业发展的实施方案（2020年-2022年）》，明确提出北斗在智慧交通、智慧冬奥、环保等七大领域“深度应用”。

武汉也随即公开了《北斗产业发展行动计划（2020—2022年）》，强调实现北斗与5G、人工智能、物联网、区块链等新一代高新技术深度融合。到2022年底，全市北斗核心产业营业收入超过100亿元，相关应用产业营业收入超过500亿元。

以上为产业发展所带来的机遇与挑战，国家卫星定位系统工程技术研究中心副所长郭迟、武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室教授李必军以及国内的车厂、北斗厂商进行了详细解读。

01

官宣上位

泰伯网：发展战略规划了有关高精度时空基准服务、车用无线通信网络等诸多目标。请谈一下，战略的出台对国内北斗产业会带来什么样的影响？怎样看待智能汽车这一产业应用场景？

郭迟（国家卫星定位系统工程技术研究中心副所长）：

以前车联网这事儿归谁管并不明确。科技口在做，工信口在做，交通口也在做，现在统一起来，比较权威。从文件上来看，大家都感到振奋。

北斗在这份文件中多次提及，充分说明了其在车联网领域的重要性。以前陆续有过各种提法。比如交通部门曾经提出过“单北斗”。对于“单北斗是不是完全只是北斗，把GPS等排斥在外”的提法，学术界、产业界还有一定的争议。但这一提法的动机本身，即北斗不能受制于人，业内非常认可。现阶段，大家基本上形成了共识：以前北斗GPS双模，GPS为主，北斗为辅，现在要反过来，以北斗为主，GPS备选。

智能网联汽车文件的出台，它所针对的目标或者将来所发展的方向是车路协同、车车协同、自动驾驶等融为一体，服务于智能场景下的车联网体系。从国家层面来说，基于安全考虑，不管是车，还是其他的交通工具、运载工具，包括船等载体，都需要将北斗作为重要的传感器。

文件一出来，基本上把之前的概念、流派以及一些争议之处做了统一处理，其中也专门提及了高精度北斗的内容，对产业发展起促进作用，这一点是业内非常振奋的。

李必军（武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室教授）：

智能汽车这一块很火，研究的人很多，特别是其他行业也在陆续进入，从事相关的研究、研发、产业化落地等。车联网讲也讲了好些年了。从去年（2019年）9月9号，国家发布了关于发展智能汽车、发展网联汽车作为一个重要的战略，作为交通强国的重要内容，把车路协同、网联汽车的发展作为交通强国里面的一个重要内容（ 2019年9月，中共中央、国务院发布《交通强国建设纲要》，明确提出加强智能网联汽车研发，形成自主可控完整的产业链。经过2015-2019年前期国家的重点培育，国内智能网联汽车行业逐步走向成熟）。当时提出来的战略与现在提出的智能汽车发展战略，这是一脉相承的。

从国家的战略讲，北斗作为其中一个重要的技术方向，在世界的地位有目共睹。按照以前提的三步走规划，现阶段的发展应该是提前了。事实上，北斗最初是应用在渔业，随后才开始向其他行业。车联网应该是北斗应用的重要方向。我国车联网拥有一定的发展优势，包括庞大的消费群体，完整的技术基础，以及较完整的技术产业支撑。车联网作为物联网里最能落地的场景之一，应该是目前或者未来一段时间需要重点突破的。特别是近两年，随着5G通讯、北斗应用两个方面逐渐成熟。所有跟位置相关的服务，都离不开定位和通信。有了通信，有了定位，北斗与通信的有机结合势必加速未来车联网等场景的落地。战略的出台，对我们自主可控的北斗系统大规模应用带来巨大产业前景。

W先生（国内某车厂相关负责人）：

国家牵头发布这样的大政指导方针，主要还是希望把相关的法律法规明细化，这是企业业务发展的指导方向。不过现在还只是政策，具体的法律法规还不是太明确，后边还需要时间去摸索。虽然有一些专家老师做了相关解读，但看起来还是范畴太大了，还没有细节上的方案，企业也没吃透。

Z先生（国内某北斗厂商市场人员）：

北斗的应用市场，只有想不到，基本上没有实现不了的。接下来的几年，北斗在民用市场的增长应该会非常的快。不过北斗只是传感器、技术手段，必须和其他的技术手段相结合才能形成整套的解决方案，孤立地谈，意义就比较小了。

02

场景来了，问题在哪？

泰伯网：从产业角度来说，我国北斗处于什么发展水平？在发展中面临哪些突出的、亟待解决的问题？

郭迟：

从技术上讲，已经较为成熟。高精度定位的基础设施，国家已经投入了多少年了，有了一定的积累。北斗能够通过增强系统，地基也好，天基也好，具备了至少在道路上面行驶，能够把定位做到一米以内、甚至分米的水平。而且这一水平是在车联网的车载电子成本、器件功耗等条件允许下所做到的精度，能够与智能网联汽车的发展要求相匹配，这意味着高精度定位将在智能网联汽车场景上爆发。

遗憾的是，现阶段北斗高精度定位技术还领先于市场，高精度定位市场还不够成熟，不管是增强系统的建设、服务网的建设，还是本身的芯片等相关产业发展都受到一定的限制。以前从实验室、学校走出来的高精度定位的技术，在应用推广上受到一些障碍。记得武汉大学2015年就与国内某龙头车载电子厂商推出了米级精度的导航设备，并生产了100多台。厂商将100多台导航仪推广到了很多车厂，包括一些德系的国外车厂。大家看了之后，都赞不绝口，但这一产品仍未大规模量产。毕竟市场的推动，并不是单凭靠个人、团队、学校或者一两家厂商可以能够推动起来，还需要形成行业共识。

造成这一障碍的一个主要原因是，北斗高精度定位在以往的车载导航方面缺少合适的应用场景。至今为止，汽车的前装市场一般都配备有导航仪配备，有定位的功能，但并没有接入高精度信号。除了成本、可靠性的问题，还有对厂商对高精度技术需求不足。车厂的成本跟需求绑定在一起。如果只作为导航使用，现在精度已经足够了。没有场景，车厂如果花钱安装了高精度设备，但效果不是很明显，高精度北斗的推广就很难。但现在是智能车联网时代了，新的需求会越来越明确，厂商的积极性就会越来越高。

李必军：

北斗是目前国际上公认的与美国GPS并列的卫星定位系统。实际上，定位问题是目前机器人、自动驾驶最核心，最基础的问题。从产业化来讲，与美国相比，我国在元器件、组网、应用等方面还有很大的提升空间。在应用方面，主要面临成本和使用范围的问题，还有很多行业应用需要深入。

如果细枝末节地讲，还是有很多细节问题。里面涉及到全球组网，还涉及到智能应用，包括智能汽车、智能设施、移动终端等的规模应用。作为一个交叉集成学科，其中的难点领域比较多。总的来看，第一问题，对于智能驾驶而言，定位精度与覆盖面还有不足。现在单纯基于北斗的定位与导航，还满足不了智能驾驶应用要求，比如高精地图的采集，更麻烦的在于更新手段。高精地图的采集需要北斗结合其他昂贵传感器组合，设备成本高效率低，而城市变化很快，如果采集完了之后更新跟不上，应用市场很难推广。这就需要通过地基增强、差分等手段提升定位精度与可靠性。覆盖面上来讲，北斗主要应用在室外，在隧道、高架桥下面、封闭空间就很难提供服务；人的70%—85%的活动是在室内进行，这就涉及到室内定位问题。现在手机信号可以在室内定位，但定位精度不高。怎么样做到室内外一体定位，实现空天地一体协同，这对北斗应用来说就还有很多提升空间。现在天上卫星有了，地上的也在研究，甚至移动或者联通等通信厂商想尝试在5G基站上加北斗芯片的定位，试图让室内外定位也可以提高一个等级。

第二个问题，就是定位成本问题。智能驾驶应用现在最大的问题是什么？谷歌也好，百度也好，智能驾驶最高的成本是定位导航这块。而定位和地图是一个相辅相成的两难问题。做不了定位，也测不了图，没有地图定位也很麻烦。如何降低定位成本，很多单位都在研究，比如基于相机，将相机与卫星定位相结合实现低成本的组合定位。在网联驾驶时，现在相机的延时很严重。相机的延时问题是网联必须解决的。数据传输延时——通信解决了，但是图像的数据量大，采集与压缩还原处理效率需要提升。总的来说，低成本高可靠的组合定位应该是智能汽车的一个重要研究方向。

其他问题还有覆盖全球的卫星控制站、定位算法、定位芯片等一系列的问题。  

Z先生：

我们针对的高精度是在一些特殊行业，比如说机场、港口、电力等行业。但距离高精度还有一些距离，毕竟市场需求是千变万化的。现在正常提供到民用端的是北斗二信号，北斗三今年全面组网后，是不是正式提供民用信号服务，还不太清楚。但对北斗三的兼容产品已经提前做了部署和预案了，也就是当北斗三可以民用和商用时，服务可以无缝对接。

但如果说现在做的非常成熟，也不太可能。从北斗二接入北斗三，需要时间，下一步我国还会开放天基系统。从北斗二到北斗三，从地基到天基，带动整个行业从现在普通定位逐渐朝着高精度定位转型，整个过程肯定会比较长。但在未来5—6年内，北斗市场应该是个蓝海，高精度应用的比重也会越来越大。

03

还需要哪些突破

泰伯网：如果实现战略中提及的目标，我国北斗产业应如何突破？有哪些机遇？

郭迟：

从北斗产业的体量来说，与互联网产业、车联网产业等相比，体量还很小，可能是量级的差距。以前产业有一个发展思路，北斗是上游，由上游来带动下游。不过现在看来这一思路可能行不通。小车拉不动后面庞大的车联网、互联网产业，只有北斗学界、产业界呼吁、推广技术，车厂、车载电子市场如果不响应，基本上没什么效果。

随着智能网联汽车这份文件的出台，各部委达成共识，整个产业界，尤其是主车厂的共识产生，下游市场有需求了，这时候各家厂商储备了这么多年的技术就有用武之地。下游对上游提出了明确的要求，反向拉动上游北斗产业的发展，高精度北斗应该会迎来井喷。

将来车车、车路协同了，各家都用同样的技术体制、同样的无线频率交互汽车的高精度位置信息，不论是对汽车产业、对北斗产业，还是对车联网产业来说，都会成为必然的事情。我个人预计再过一两年出厂的车，支持高精度的北斗定位将会成为车的标配，就像现在的汽车具有安全气囊、倒车雷达一样。要知道，十几年前，倒车雷达还是很奢侈的东西。

除此之外，智能车联网和网联汽车的发展，也给北斗技术发展带来了新的挑战。最大的挑战是将北斗与通信网络联系起来，不管5G也好，将来可能6G也好。去年开始，刘经南院士为代表的专家便提出了“北斗＋5G”的概念，迅速的在学术界、产业界达成共识。去年北斗行业主管部门也迅速组织了一批相关专项项目。去年（2019年）中国移动和武汉大学成立了北斗＋5G的联合实验室。北斗是一张国家名片，5G也是。这两个加在一起，要从技术体制角度的深度融合，为北斗高精度定位带来新的挑战和机会。比如，如何想办法将5G的通信基站变成通信导航一体化的基站，为汽车、大众等服务；比如北斗芯片能不能跟手机的芯片结合到一块，将芯片先国产化，能够自主可控。

从政府层面上，对这个行业的发展起了引领作用。事实上，在车联网或者网联方面，我国推出来的最快，迫切需要在信息技术上弯道超车，但实际上技术并没准备好，还需要依靠全球采购。疫情之后，国家科技部提出来的反思维，对行业发展是有好处的，不能太急功近利了，也不能拿过来别人的技术直接去用。但这块肯定要持续培育、大量投入，不能寄期望于马上挣钱，马上收回投资。 

李必军：

现在的好处是什么？行业之间的交叉开始明显起来。搞汽车的也好，搞测绘的也好，搞通讯也好，基本上都能在一个圈子里，互相在交流、探索，互相联合做一些项目。而不像以前，各搞各的，各有各的绝活，但是都搞不定。大家应该是各个学科一起往前走，逐步往前推进。

以前发展得相对慢一点，转折点应该是从国家发布的自然基金的重大研发计划之后。2008年、2009年左右，国家集中了上百人的团队，投了两个多亿，开始围绕着智能驾驶做研究。从脑机接口、到机械、到自动化、到地图，整个行业开始有交流。当时，国内很多重点高校都参加了重大研发计划，从事这方面的一些研究。

不过现在来讲，所谓的自动驾驶，还是基于场景，比如说测试区，半开放区测试，很少有落地的。落地都是针对码头，风景区小型的、空旷的场所，再去做一些探索性的算法、决策、功能完善。我估计，2020年—2021年还是以测试为主，以示范应用为主，而不是做量产。智能驾驶量产风险还是很大的。在测试过程中，按照国家战略稳步推进。

对北斗产业而言，发展战略规划从国家层面给出了发展利好。应该加快定位芯片在相关行业的推广，如汽车、智能手机，还有各种室外机器人等应用行业；加快定位增强的布局，大力发展地信技术，为智能汽车、网联汽车等行业提供更好的服务；此外，北斗产业也应该借助“一带一路”，加快在海外的落地。

W先生：

现在还没仔细研究这一政策，主要都在考虑防疫。当前可能最重要的工作还是先把疫情过去。但这些政策是蛮好的，应该慢慢会精细化形成统一标准。现在大家都在投资源，各做各的，但很多是摸索着来，很多没有细化。希望相关的应用能够在一两个地方的市场应用起来，真正结合5G或者北斗之下的某个场景，能够达到商业化运作的试点，这样在全国铺开的可能性会大一些。 2020年必须要落地了，否则太多公司耗不起。

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