用导航总是定位不准?朋友,你听说过高精度定位吗?

未分类 日期:2016-10-17 分享到
当你有定位需求的时候,打开地图软件,手机里的定位模块就会搜索天上的卫星。当你能够搜索到的卫星数量越多,那么定位精度也会更高。

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很多人可能都遇到过这样的场景:当你到了某个陌生的地方或某个不够开阔的地方,想要使用手机进行导航,但是定位经常会出现「飘来飘去」的情况,一会儿显示在东边,一会儿显示在西边;再比如,想去一个路口的东南角,结果导航给你导到了西北角……除非方向感特别强,否则迷路几乎是妥妥的。

为什么会定位不准?

我们以手机导航为例来解释这个问题。

一旦定位不准,很多人肯定会怪手机不好、质量差。不过,这其实不全是手机质量的锅。在手机里,主要负责定位功能的模块,是卫星信号接收部分,也就是很多人常说的 GPS 信号接收模块。

首先普及一个常识(如果你知道的话可以忽略,容我装个 X):GPS(全球定位系统)其实只是美国卫星定位系统的简称,而不是卫星定位系统的全称。

事实上,目前全球主要有四套定位卫星系统,分别是中国的北斗、美国的 GPS、俄罗斯的 Glonass 和欧洲的伽利略卫星定位系统。考虑到卫星数量、精度和目前的应用场景数量,又以前三个定位系统比较主流。

要知道卫星定位为什么不准,先要知道卫星定位的原理:

当你有定位需求的时候,打开地图软件,手机里的定位模块就会搜索天上的卫星。以最常见的 GPS 系统为例,天上共有 24 颗卫星。当手机里的定位模块搜索到 4 颗或以上卫星时,就能够完成对当前位置的定位。另外当你能够搜索到的卫星数量越多,那么定位精度也会更高。

但问题是,在实际体验中,卫星的信号会受到很多因素影响。比如城市高楼、地下室等等建筑,就会影响、遮挡 GPS 信号,最后影响定位的精度。

虽然现在还能依靠手机网络以及 Wi-Fi 信号强弱来进行辅助定位,但最大的问题还是「精度」,而决定定位精度最根本的因素是卫星定位系统。

更高精度的定位

事实上,为了解决定位不准、精度不高的问题,有公司一直在进行相关方面的努力,并且已经取得了一定成果。

今天说的这家公司名叫千寻位置,GeekCar 之前也有过介绍。千寻位置成立于 2015 年 8 月 18 日,虽然名字陌生,但是背景「吓人」:它由阿里巴巴集团和中国兵器工业集团各出资 10 亿共同成立。

简单的说,这家公司做的事情就是「高精度定位」。当然,它的客户不是普通消费者,而是作为技术、服务供应商,向需要高精度定位的公司和产品提供技术和服务。也就是我们所谓的「to B」,帮助合作伙伴把高精度定位应用的范围覆盖到更广、也更贴近用户的场景。

定位精度变高了,都有哪些用?开头提到的提升导航准确度可能是最贴近我们平时生活的,但是除此之外,还有一些你想到或想不到的应用场景。

比如自动驾驶、无人驾驶。我们总说,高精度地图是无人驾驶的必要条件,但是有了它其实并不够,还需要高精度的定位能力,让车子更精确的感知它所处的位置,比如「现在到底行驶在哪条车道上」,在无人驾驶里,这个非常非常重要,如果是要精确到车道线,可能需要 5cm 左右的定位精度。而在 ADAS 高级驾驶辅助系统里,高精度定位也能起到一定的作用,但是需要的精度就要相对低一些。

再比如,如果要检测一个危房是否有倒塌危险,要怎么做?总不能派人天天去观测。但是通过毫米级的定位,就可以精确的检测危楼的实时状态(三维层面),如果波动超出一定的范围,可能就意味着这个楼会有危险。

再举个例子:如果想让无人机自动进行农药喷洒作业,也需要无人机具有高精度的位置感知能力,才可以完成路线规划,精确避障等要求。

这些高精度定位的需求怎么解决?

在 10 月 14 号的杭州云栖大会上,「千寻位置」举办了一场「千寻位置峰会」,发布了名叫 FindNow 的定位产品。它能做的就是缩短定位时间,并且提高卫星定位的精度。

能够实现快速、精确的定位,这是因为 FindNow 除了支持 A-GPS / A-GLONASS 这两个卫星系统之外,还是全球第一个支持 A- BDS(北斗)定位的产品。

相比较 GPS 和 GLONASS 单纯依靠卫星信号来定位不同,北斗定位系统主要依靠北斗卫星加地面通信基站的方式进行定位。手机通过最近的地面通信基站把位置上报给平台,之后就能找到该位置能接收的卫星信号。

在实际演示中,FindNow 的定位时间只需要 3~5 秒,而传统的卫星定位需要大概 30 秒左右。目前为止,千寻位置已在全国建设了大约 1200 个卫星导航地面基站,也是目前全球最大规模的分布式地基增强系统。

除了在定位速度上有优势,通过卫星加地面通信基站的定位模式,在精度上也比现在的 GPS 系统有优势。一般用户使用 GPS 定位精度在 5-10 米,而千寻的 FindNow 服务,能够根据需求不同,提供三种精度的服务,分别是:1. 跬步 FindM —— 亚米级高精度定位;2. 知寸 FindCM —— 厘米级高精度定位;3. 见微 FindMM —— 毫米级高精度定位。

不同的定位精度,满足不同的需求。

目前,他们已经和包括芯片商、智能硬件企业、软件服务商等企业有了很多合作。比如自动驾驶汽车、智能陪驾机器人、无人机、后视镜等产品都已经使用了他们的服务。之前上汽和阿里联合发布的互联网汽车荣威 RX5,就搭载了千寻的高精度定位服务。

虽然千寻位置是一家独立的公司,但背后依靠着阿里和兵器工业集团,显然有足够的底气和更大的野心。国家需要独立自主的定位服务,阿里的电商、物流、云计算也都需要很多包含定位信息的数据。因此,他们合作成立千寻位置也可以说是一件必然且必须的事情。从这个角度看,千寻位置的想象空间就很可观了。

写到这儿,我自己都觉得听起来像广告,但是不得不说,这种位置服务,完全是很多技术、服务得以实现的基础条件,就好像移动互联网之于大多数手机 App。

当然,他的定位服务是需要依赖合作伙伴的硬件来实现,这也是一种局限性。例如,当合作伙伴的硬件无法满足高精度定位的计算能力,那么千寻的定位服务也就无法很好地实现。因此,怎么样和合作伙伴一起,把软硬件结合起来、匹配特定应用场景,可能是他们最大的困难。毕竟需要定位服务的产品有很多,并且每家的需求都不一样。另外,基础设施的需求量也会随着服务范围的扩大而扩大,需要更大范围的实现覆盖。这里面的工作量其实不小。

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