北斗導航系統借智能汽車一雙“慧眼”

北斗·智能汽車

·近日,由中國航天科技集團有限公司抓總研製的北斗三號GEO-2衛星(即第29顆北斗三號衛星、第54顆北斗導航衛星)已成功進入預定工作軌道,衛星工作正常。後續,該衛星將經過全面測試和評估,隨後接入北斗衛星導航系統正式提供導航服務。

前不久,《智能汽車創新發展戰略》也正式下發,文件彙集了國家11部委發展智能汽車的決策,明確了中國智能汽車體系建設的發展路線。其中特別提到,智能汽車要建設覆蓋全國的車用高精度時空基準服務能力,這意味著北斗導航衛星系統加速向場景應用落地。

此前,市場已經做出反應,移動、電信等運營商加緊推進高精度基站建設,在全國各地市的5G基站加裝了北斗系統設備,智能汽車芯片商也紛紛推出支持北斗系統的智能汽車終端產品。那麼,大家翹首以盼的智能網聯汽車是什麼?北斗系統如何參與其中呢?

01

車聯萬物 姿態感知

智能網聯車也被稱為智能汽車,顧名思義,就是可以拆解為智能、網聯、汽車3個要素,實現車輛、交通和信息服務的智能化控制。

北斗導航系統借智能汽車一雙“慧眼”

北斗系統和5G技術將為中國智能網聯汽車帶來新機遇

談及智能汽車,一定繞不開兩個標準。第一個標準是車用無線通信網絡(V2X),像手機使用的移動互聯網一樣,負責數據信息傳遞與交換。其中,V代指車輛,2意為面向,X代表所有與車產生交互的對象,包括車、人、道路基礎設施、運營商網絡等。

設想在車聯網的世界裡,車輛形成龐大的網絡,與萬物互聯。智能汽車通過車載單元互相感知交流、避免交通事故,通過路邊單元獲取監控、不停車收費等實時信息,行人攜帶移動電子設備與車載設備交互,及時感知、保護弱勢交通群體,連接運營商的5G基站,實現導航、娛樂、緊急救援等功能。

在無線通信網絡建設中,北斗通信服務和移動通信雙網互通,地基與天基協同作戰,建立車用應急系統,實現北斗系統與智能汽車信息互聯。

智能汽車的第二個標準是自動駕駛,用於判斷車輛的“智力”,即能否在人工部分干預或完全不干預的情況下安全自主行駛。目前,世界上最廣為人知的標準來自美國機動車工程師學會,由低到高把汽車劃分為L0~L5六個等級。

目前,市場上的多數車輛可以達到部分自動駕駛水平,實現智能巡航、自動泊車等功能,在此之上,還有三重智能等級。智能汽車的終極目標是完全自動駕駛,只需要輸入終點,車輛會自動查找路線、安全行駛,把人從“駕駛員”的位置上解放出來。

北斗導航系統借智能汽車一雙“慧眼”

北斗系統可提高車輛的精度位置和姿態感知

從技術層面看,智能駕駛需要定位導航、環境感知、路徑規劃、決策控制,定位導航技術決定車輛高精度位置和姿態感知,是核心技術之一。可以說,北斗系統是智能汽車的眼睛。

02

精確到十億分之一秒

按照國家文件指導,未來將充分利用已有北斗導航衛星的定位基準站網,推動全國統一的高精度時空基準服務能力建設,這正是北斗系統的專長。

如今,世界聯繫日益緊密,數據時代更需要全球統一的時間尺度,在高精度時間基準方面,北斗系統時間基準與協調世界時的偏差保持在50納秒以內,全球授時精度20納秒。

20納秒是什麼水平?納秒是老百姓很少接觸到的時間單位,1秒的十億分之一等於1納秒。

時間就是金錢,金融市場高頻交易瞬息萬變,上海證券交易所對時間準確度的要求已經達到百納秒量級。此外,北斗系統授時還服務於電力、大型工程領域。過去,我國電力運行時間依賴美國GPS系統,是北斗系統改“美國授時”為“中國授時”。

目前,我國已經和美、俄等十幾個國家和地區合作,利用北斗時間傳遞鏈路,國際計量局與我國簽訂了推進北斗鏈路成為國際標準時間正式鏈路的協議,這意味著北斗系統授時精度不僅符合國際標準,更成為了國際標準的一部分。

空間位置的準確度取決於時間度量的準確度,1微秒的時間測量誤差,導致的地面定位誤差約300米。高精度的時空基準服務,也是用戶最常接觸到的定位導航功能。

03

變革帶來新機遇

截至目前,我國共計發射了54顆北斗導航衛星,北斗三號系統全球核心星座已經部署完成。北斗系統空間段由分佈於3種軌道的衛星組成,地面段負責衛星控制監測管理,用戶段為終端設備,為全球用戶提供各類服務。

交通運輸領域早已出現北斗系統的身影。截至2019年12月,國內超過650萬輛營運車輛、4萬輛郵政和快遞車輛,36箇中心城市約8萬輛公交車上的導航設施應用了北斗系統,建成了全球最大的營運車輛動態監管系統。

隨著市場的快速發展,北斗系統與智能汽車的變革序幕正在緩緩拉開。2019年底,利用北斗高精度設備,某國內汽車企業與中國移動在上海洋山深水港啟動了“5G+自動駕駛重卡”示範運營,實現了港區特定場景下的高度自動駕駛,精確停車、自動化港機設備的交互,以及東海大橋隊列行駛。

北斗導航系統借智能汽車一雙“慧眼”

5G智能重卡

示範,是推動智能網聯車落地的關鍵第一步。2019年,我國首批智能網聯汽車載人試運營許可證,在武漢市國家智能網聯汽車測試示範區頒發,這意味著智能汽車從測試走向商業化運營,離市場化更近一步。

未來兩年,北京市將描繪出北斗系統與智能網聯車的使用場景。2020~2022年期間,北京市計劃將北斗技術應用於冬奧會、城市精細化管理等七大應用示範工程,特別是突破5G融合北斗的室內外無縫定位技術,持續提升室外到室內,地面到地下的無縫連接時空信息服務。

按照《智能汽車創新發展戰略》規劃,到2025年中國標準智能汽車的技術創新、產業生態、基礎設施、法規標準、產品監管和網絡安全體系將基本形成。在汽車市場變革融合的新時代,北斗系統和5G技術將為中國智能網聯汽車帶來新機遇。


審核/ 楊建 楊蕾

監製/ 索阿娣

北斗導航系統借智能汽車一雙“慧眼”


分享到:


相關文章: