一文了解車載高精度導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈

01

車載高精定位行業(yè)現(xiàn)狀分析

多技術(shù)組合定位逐漸成為趨勢方案

隨著自動駕駛等級不斷提高，高精定位成為了必要性需求，將衛(wèi)星定位、慣性定位、環(huán)境感知三種主流定位技術(shù)優(yōu)勢互補，形成深層次多技術(shù)融合方案逐漸成為了高精定位方案演進趨勢；目前市場是最廣泛應(yīng)用的衛(wèi)慣組合定位方案

自動駕駛的導(dǎo)航規(guī)劃可以主要分為三個階段：路線級規(guī)劃、車道級規(guī)劃和自動駕駛。路線級規(guī)劃是通過電子導(dǎo)航地圖確定具體行駛路線，導(dǎo)航內(nèi)容有交通方式、路線距離、交通狀況等，是從點到點的粗略規(guī)劃；車道級規(guī)劃是需要根據(jù)給定的路線確定具體的形式方案，包括車輛起步和停止、速度限制、車道保持與變道、車道坡度等；自動駕駛則是系統(tǒng)根據(jù)具體的行駛方案控制汽車。

在路線級規(guī)劃之后的發(fā)展階段，高精定位需求是顯而易見的。目前行業(yè)內(nèi)共識的組合方案的是由GNSS單元、RTK定位確定絕對位置，IMU（慣性測量單元）確定相對位置，同時，高精地圖與激光雷達、攝像頭等感知設(shè)備用于環(huán)境感知。車輛從“ GNSS + RTK + IMU ”定位組合中獲得車輛位置的預(yù)測值，從高精地圖中獲取該位里附近的環(huán)境特征，之后將掃描識別的環(huán)境特征與高精地圖記述的環(huán)境特征做匹配融合，獲取車輛當前場景下精確的位置信息。各工作單元之間信息相互耦合，結(jié)果相互冗余，從而保障了定位的精度和可靠性。

通過激光雷達、視覺等傳感器實現(xiàn)的環(huán)境特征定位與高精地圖結(jié)合的定位方案也能夠?qū)崿F(xiàn)高精定位，但是視覺、激光雷達等傳感器的器件成本，以及對邊緣計算的要求高，衛(wèi)慣組合導(dǎo)航幾乎可以通過十分之一的價格實現(xiàn)相同的效果。所以在當前階段來說，衛(wèi)慣組合導(dǎo)航還是最主流的高精定位方案。

組合導(dǎo)航的耦合深度影響性能表現(xiàn)，耦合技術(shù)考驗廠商的技術(shù)能力

衛(wèi)慣組合高精度定位系統(tǒng)并非是將兩個定位單元簡單地拼湊，如何將兩個單元深度耦合成產(chǎn)品考驗廠商的技術(shù)能力；根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，衛(wèi)慣組合導(dǎo)航系統(tǒng)分為松耦合、緊耦合和深耦合

車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)的開發(fā)量產(chǎn)難度主要體現(xiàn)在將GNSS單元、IMU單元、GNSS天線等耦合的技術(shù)能力，耦合的深度影響組合導(dǎo)航的性能表現(xiàn)。通常按照耦合組織結(jié)構(gòu)將衛(wèi)慣組合導(dǎo)航系統(tǒng)分為松耦合、緊耦合和深耦合。

實測結(jié)果顯示，在惡劣環(huán)境下，深耦合相較普通的松耦合定位精度可提升3~7倍，較緊耦合定位精度可提升2~5倍。

高精度導(dǎo)航組合產(chǎn)業(yè)鏈

以衛(wèi)慣組合（GNSS+IMU）為代表的中國高精度導(dǎo)航系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游元器件供應(yīng)商、中游系統(tǒng)方案集成商和下游應(yīng)用層

高精度導(dǎo)航組合產(chǎn)業(yè)分析

從上游元器件來看，中國廠家在衛(wèi)導(dǎo)方面已取得進展，國產(chǎn)替代進行中；但是目前中國廠家在慣導(dǎo)技術(shù)上與國際領(lǐng)先水平仍存在一定差距

中國定位“基礎(chǔ)設(shè)施”北斗系統(tǒng)的建成完備和應(yīng)用發(fā)展是我國衛(wèi)導(dǎo)方面能力躍進的重要前提和保障，2020年，北斗三號系統(tǒng)建成，向全球提供服務(wù)，建成采用無源與有源 導(dǎo)航方式相結(jié)合的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。2021年10月14日，在北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)高峰論壇上，中國信息通信研究院發(fā)布了北斗高精度定位服務(wù)平臺，將民用應(yīng)用的定位精度提高到1.2米，而1.2米的高精度意味著車道級定位得以實現(xiàn)。

GNSS方面的核心元器件包括射頻，基帶芯片，板卡和天線，國產(chǎn)廠家基本可以實現(xiàn)同級別元器件的國產(chǎn)替代。主要衛(wèi)導(dǎo)芯片市場參與者包括北斗星通 、振芯科技、海格通信、華大北斗等

截至2020年底，國產(chǎn)北斗兼容型芯片及模塊銷量已超過1.5億片；高精度板卡領(lǐng)域，國產(chǎn)廠商如和北斗星通目前占據(jù)行業(yè)第一，據(jù)公司公告，高精度板卡出貨量占國內(nèi)60%-70%的份額。

慣導(dǎo)技術(shù)發(fā)源于海外，歷經(jīng)幾十年，幾代技術(shù)更迭，已有較為成熟的應(yīng)用。但中國廠 商在慣導(dǎo)技術(shù)上與國際領(lǐng)先水平存在差距。目前，中國市場的70%被Bosch以及ST兩大海外龍頭企業(yè)占據(jù)。中國廠商具備部分研發(fā)能力，研發(fā)，量產(chǎn)水平還有待提高。

陀螺儀主要分為激光陀螺儀、光纖陀螺儀和MEMS陀螺儀。激光陀螺儀和光纖陀螺儀具有高精度、高可靠性等特點，但應(yīng)用成本高。MEMS陀螺儀具有體積小、成本適中、 性價比高等特點，有望成為車載領(lǐng)域的主流路線。國內(nèi)廠商如華依科技，華測導(dǎo)航，導(dǎo)遠電子，北云科技。

高精度導(dǎo)航組合產(chǎn)業(yè)分析

高精組合導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中游系統(tǒng)集成商主要分為傳統(tǒng)供應(yīng)商和新興供應(yīng)商兩大陣營，由于車載高精定位行業(yè)處于發(fā)展初期，還未形成穩(wěn)定的競爭格局

在高精度衛(wèi)慣組合產(chǎn)業(yè)鏈中游主要有兩類供應(yīng)商存在 ：

（1）衛(wèi)/慣元器件廠商、模具廠：結(jié)合本身優(yōu)勢終端產(chǎn)品，自研或者外采其他定位技術(shù)模塊，并開發(fā)集成應(yīng)用軟件、算法軟件等，向用戶提供 完整的解決方案。

（2）定位服務(wù)商：依托較為完備的地基網(wǎng)絡(luò)增強系統(tǒng)，能夠提供通用的衛(wèi)星定位服務(wù)，往往以軟件服務(wù)商的角色通過年費等訂閱制的形式進行收費。

隨著行業(yè)不斷壯大成熟，系統(tǒng)集成商向服務(wù)提供商延伸或形成獨立的服務(wù)提供商成為了趨勢，由于由于高精定位行業(yè)較新，還未形成穩(wěn)定的競爭格局。

02

未來發(fā)展展望

車載高精定位產(chǎn)業(yè)發(fā)展展望

現(xiàn)階段行業(yè)領(lǐng)先車載高精定位解決方案多以板卡的形式單獨模塊化存在，隨著汽車集中式架構(gòu)的演進，未來或?qū)蚣苫较虬l(fā)展

由于汽車整體架構(gòu)的演進，車載高精定位產(chǎn)品的形態(tài)也會隨之而發(fā)生變化，在集中式的架構(gòu)演進浪潮中，長期來看，高精定位模塊也或?qū)⒆呦蚣苫?/p>

無論產(chǎn)品形態(tài)如何變化，衛(wèi)導(dǎo)、慣導(dǎo)元器件與算法能力，相互融合的技術(shù)要求能力，整套技術(shù)的協(xié)同性，與車企的溝通能力都是車載高精定位廠商的核心競爭力。

同時，目前消費者為這塊功能買單意愿不高，但是高精定功能對于未來來說有必要性，成本壓力就會積壓到車企端。能夠提供性價比優(yōu)的供應(yīng)商更能收到車企青睞。

想要實現(xiàn)集成化、芯片化，必須同時具備射頻芯片、基帶芯片、IMU模組和數(shù)據(jù)處理單元，四大模塊的自研能力。大多高精定位供應(yīng)商能力范圍多在于單領(lǐng)域，對于全模塊自研能力積累還需要一定的時間。

高精地圖與高精定位相輔相成，高精地圖可用性也決定高精定位發(fā)展進度。

審核編輯 ：李倩