高精度組合導(dǎo)航里的松、緊、深耦合

高精度定位，是自動(dòng)駕駛車輛一切豐滿理想實(shí)現(xiàn)的前提。它用于判斷自動(dòng)駕駛功能是否處于可激活的設(shè)計(jì)運(yùn)行條件內(nèi)；它用于支撐自動(dòng)駕駛車輛的全局路徑規(guī)劃；它用于輔助自動(dòng)駕駛車輛的變道、避障策略。

不同的場(chǎng)景特點(diǎn)、不同的駕駛自動(dòng)化級(jí)別、不同的精度要求、不同的傳感器配置也催生了異常豐富的高精度定位方法，包括但不限于：

通過(guò)GNSS獲取定位衛(wèi)星信號(hào)，輔以地面參考基準(zhǔn)值站差分信號(hào)，實(shí)現(xiàn)高精度定位；

通過(guò)INS測(cè)量載體自身的三軸加速度和三軸角速度，進(jìn)行航跡推算，實(shí)現(xiàn)高精度定位；

激光雷達(dá)實(shí)時(shí)掃描的點(diǎn)云與預(yù)存的高精度地圖進(jìn)行點(diǎn)云配準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)高精度定位；

比較相機(jī)拍攝到的同一物體在前后多幀圖像的差異，運(yùn)用視覺(jué)里程計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)高精度的定位。

 在多傳感器融合的大方針指引下，融合定位也成為高精度定位的主流方案，以便提供更加精確、可靠、穩(wěn)定的高精度定位方案。而對(duì)于自動(dòng)駕駛車輛全局定位來(lái)說(shuō)，功能最為強(qiáng)大的非融合GNSS、RTK、INS于一身的高精度組合導(dǎo)航莫屬，空曠地帶、短暫遮擋場(chǎng)景都是它施展才華的舞臺(tái)。

GNSS、RTK和INS介紹

一、GNSS

全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System，GNSS），是一種能在地球表面或近地空間的任何地點(diǎn)，為用戶提供全天候的三維坐標(biāo)、速度以及時(shí)間信息的空基無(wú)線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。中國(guó)的北斗、美國(guó)的GPS、俄羅斯的GLONASS和歐洲的Galileo均屬于GNSS。

GNSS主要由空間衛(wèi)星、地面監(jiān)控系統(tǒng)、用戶接收機(jī)三部分組成?？臻g衛(wèi)星按照一定的頻率晝夜不停的通過(guò)高頻載波信號(hào)廣播自己的位置和發(fā)送時(shí)間戳。用戶接收機(jī)收到衛(wèi)星高頻載波信號(hào)后，通過(guò)光速乘以載波傳播的時(shí)間，便可以計(jì)算出與衛(wèi)星的距離，用公式表達(dá)如下。

式中，（x1, y1, z1）為衛(wèi)星坐標(biāo)，已知量；（x, y, z）為接收機(jī)位置，未知量；c為光速，已知量；△t為衛(wèi)星載波到達(dá)接收機(jī)所經(jīng)歷的時(shí)間，已知量。衛(wèi)星和接收機(jī)使用各自的時(shí)鐘計(jì)時(shí)，衛(wèi)星上使用精度極高的原子鐘，可以認(rèn)為是無(wú)誤差的時(shí)鐘源。而接收機(jī)上一般為普通的石英鐘，存在較大的且不可忽略的時(shí)鐘誤差 tl，因此在計(jì)算時(shí)需要其影響，未知量。

從以上公式可知，存在四個(gè)未知量，需要四個(gè)方程式才可以求解。因此還需要接收到另外衛(wèi)星載波信號(hào)，才可計(jì)算出接收機(jī)的位置。這也是為什么，GNSS需要在可以接收到四顆及以上數(shù)量衛(wèi)星信號(hào)的地方才能正常工作。

但由于內(nèi)部和外部誤差的存在，包括衛(wèi)星高頻載波穿透電離層和對(duì)流層產(chǎn)生的誤差、衛(wèi)星高速移動(dòng)產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)引起的誤差、軌道誤差，衛(wèi)星鐘差、星歷誤差等，單純GNSS的定位精度只能達(dá)到米級(jí)，無(wú)法滿足自動(dòng)駕駛對(duì)厘米級(jí)的定位需求。

而為了更好的消除誤差，提高定位精度，GNSS通常會(huì)引入一些天基或地基的輔助手段。而現(xiàn)在比較常用的，是通過(guò)地基的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，傳送增強(qiáng)修正數(shù)據(jù)，提供輔助信息，加強(qiáng)和加快衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)的搜索跟蹤性能和速度，縮短定位時(shí)間，提高定位精度。

二、RTK

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分（Real-Time Kinematic，RTK）技術(shù)便是地基增強(qiáng)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，一種具有實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)量站載波相位觀測(cè)量的差分方法。RTK系統(tǒng)組成和通信鏈路示意圖如下所示。

RTK系統(tǒng)組成及通信鏈路示意圖

通過(guò)在地面建設(shè)參考基準(zhǔn)站，并進(jìn)行測(cè)繪，我們能夠獲知這個(gè)參考基準(zhǔn)站的準(zhǔn)確位置數(shù)據(jù)，并將這個(gè)位置數(shù)據(jù)寫入?yún)⒖蓟鶞?zhǔn)站控制器內(nèi)部。參考基準(zhǔn)站內(nèi)部接收機(jī)同時(shí)接收衛(wèi)星載波信號(hào)來(lái)獲取觀測(cè)數(shù)據(jù)（偽距觀測(cè)值，相位觀測(cè)值），并將測(cè)繪數(shù)據(jù)和觀測(cè)數(shù)據(jù)打包作為作為差分?jǐn)?shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)廣播給覆蓋范圍內(nèi)的接收機(jī)。

接收機(jī)收到參考基準(zhǔn)站差分?jǐn)?shù)據(jù)后，結(jié)合自身觀測(cè)數(shù)據(jù)，調(diào)用RTK結(jié)算算法，修正觀測(cè)數(shù)據(jù)誤差，從而獲得厘米級(jí)的定位。對(duì)于一個(gè)參考基準(zhǔn)站來(lái)講，與其半徑幾十公里覆蓋范圍內(nèi)的接收機(jī)產(chǎn)生的誤差認(rèn)為是相同的，因此RTK的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也是一個(gè)超級(jí)基建工程。

但融合了RTK技術(shù)的GNSS還是存在如下缺點(diǎn)：

（1）在完全遮蔽或嚴(yán)重遮蔽的場(chǎng)景（比如隧道、高層密集建筑、濃密樹蔭等），由于無(wú)法接收到衛(wèi)星信號(hào)或可接收衛(wèi)星信號(hào)數(shù)量較少，無(wú)法輸出準(zhǔn)確的定位數(shù)據(jù)；

（2）在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)法覆蓋或通信鏈路斷連時(shí)，無(wú)法獲得參考基準(zhǔn)站的差分?jǐn)?shù)據(jù)，導(dǎo)致無(wú)法輸出準(zhǔn)確的定位數(shù)據(jù)；

（3）在不增加額外硬件條件下，無(wú)法輸出載體的姿態(tài)（航向、俯仰、橫滾角）數(shù)據(jù)；

（4）在多金屬的工作場(chǎng)景，由于嚴(yán)重的多徑影響，會(huì)導(dǎo)致定位數(shù)據(jù)的假固定；

（5）定位數(shù)據(jù)輸出頻率較低（通常為10Hz左右），短期精度較低。

從以上缺點(diǎn)可以看出，GNSS+RTK在大部分場(chǎng)景下表現(xiàn)優(yōu)秀，是全局定位當(dāng)之無(wú)愧的主心骨。但在部分惡劣場(chǎng)景下存在短期的定位不準(zhǔn)情況，因此自然而然的想增加一位成員，來(lái)彌補(bǔ)這方面的不足，INS便是在這樣的背景下被引入。

三、INS

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（Inertial Navigation System，INS）是一種徹底自主的導(dǎo)航系統(tǒng)，它不需要從外部接收信號(hào)，只靠?jī)?nèi)部的硬件，并在在牛頓三大定律的“魔法”下，輸出定位和姿態(tài)數(shù)據(jù)。

慣導(dǎo)測(cè)量單元（Inertial Measurement Unit，IMU）是INS系統(tǒng)里的主流硬件，主流產(chǎn)品中一般集成了一個(gè)三軸加速度計(jì)和陀螺儀，俗稱六軸IMU。加速度計(jì)可以測(cè)量物體在其坐標(biāo)系下的三軸加速度，陀螺儀可以測(cè)量物體在其坐標(biāo)系下的三軸角速度，通過(guò)對(duì)加速度和角速度數(shù)據(jù)進(jìn)行積分運(yùn)算，可以解算出載體一個(gè)相對(duì)的定位和姿態(tài)數(shù)據(jù)。

與GNSS一樣，IMU也是起源于軍工。長(zhǎng)期以來(lái)，受限于高昂的成本，一直僅為國(guó)防和航天所用。俄羅斯的導(dǎo)彈如何能準(zhǔn)確擊中烏克蘭的軍事目標(biāo)而不誤傷民用建筑，其中便有IMU的巨大苦勞。

隨著價(jià)格更加親民的微機(jī)電系統(tǒng)（Micro-Electro-Mechanical System，MEMS）加速度計(jì)和陀螺儀出現(xiàn)，普通民眾才開始享受IMU的紅利。手機(jī)屏幕的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)功能、智能手環(huán)的計(jì)步功能、虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔、無(wú)人機(jī)，無(wú)不是IMU發(fā)光發(fā)熱的地方。

IMU可以輸出高頻（200HZ左右）定位和姿態(tài)數(shù)據(jù)，具有優(yōu)秀的短期定位精度，但是單獨(dú)使用INS同樣存在以下缺點(diǎn)：

（1）由于解算模塊存在積分計(jì)算，因此存在累積誤差，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，誤差會(huì)越來(lái)越大。

（2）高頻振動(dòng)會(huì)降低INS中IMU硬件的可靠性和精度；

（3）高精度的IMU成本（光纖陀螺）依舊很高。

但是這些缺點(diǎn)又是上文GNSS+RTK可以完美解決的，于是農(nóng)村俗語(yǔ)：“男女搭配，干活不累”也在此處很好的應(yīng)驗(yàn)了。既然GNSS+RTK和INS各有所長(zhǎng)，又都是定位界的狠角色，那就將兩者組合在一起，共同實(shí)現(xiàn)全局高精度定位，這就是高精度組合導(dǎo)航名稱的由來(lái)。

高精度組合導(dǎo)航的組成

從硬件層面劃分，高精度組合導(dǎo)航包括射頻芯片、基帶芯片、IMU模組、數(shù)據(jù)處理單元等硬件部分，詳細(xì)組成如下圖所示。

高精度組合導(dǎo)航硬件組成

（圖片來(lái)源于：https://www.bynav.com/cn/products/gnss-boards/a1.html）

從系統(tǒng)架構(gòu)層面劃分，高精度組合導(dǎo)航主要由GNSS模塊、INS模塊和數(shù)據(jù)處理模塊三大得力干將組成。

GNSS模塊又可細(xì)分為射頻前端、信號(hào)捕獲、信號(hào)跟蹤、RTK解算四大模塊。

射頻前端是最重要的硬件部分，主要用于頻率搬移、信號(hào)放大、噪聲抑制；

信號(hào)捕獲是指通過(guò)偽碼對(duì)齊、載波對(duì)齊實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的捕獲；

信號(hào)跟蹤，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)捕獲到的偽碼和載波信號(hào)的穩(wěn)定跟蹤；

RTK解算結(jié)合偽距值和差分?jǐn)?shù)據(jù)，輸出RTK定位結(jié)果。

INS模塊主要包括測(cè)量單元IMU和解算單元，IMU負(fù)責(zé)測(cè)量三軸加速度和三軸角速度數(shù)據(jù)，解算單元負(fù)責(zé)處理IMU輸入數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理模塊反饋的誤差數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)處理模塊是組合導(dǎo)航的核心，是實(shí)現(xiàn)“天人合一”境界的關(guān)鍵。卡爾曼濾波是數(shù)據(jù)處理單元最常用的算法，通過(guò)建立運(yùn)動(dòng)方程和測(cè)量方程，不僅考慮當(dāng)前所測(cè)得的數(shù)據(jù)，而且還充分利用過(guò)去測(cè)得的數(shù)據(jù)，以后者為基礎(chǔ)推測(cè)當(dāng)前應(yīng)有的輸出，而以前者為校正量修正，從而獲得當(dāng)前參量值的最佳估算。

三種耦合方式介紹

可是在將兩者組合的時(shí)候，問(wèn)題又出現(xiàn)了。是選擇在衛(wèi)星信號(hào)跟蹤階段與INS慣性測(cè)量數(shù)據(jù)融合，還是在觀測(cè)量生成階段再與INS慣性測(cè)量數(shù)據(jù)融合，還是等到RTK解算完成進(jìn)入濾波器后再與INS慣性測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。

不同的融合方式，將高精度組合導(dǎo)航分成了松耦合、緊耦合和深耦合三種形態(tài)。目前業(yè)界普遍認(rèn)為從定位精度、定位穩(wěn)定性、定位可靠性等方面，深耦合最好，緊耦合次之，松耦合次次之。下文我們逐一介紹三種耦合方式的系統(tǒng)原理。

一、松耦合

單從名字來(lái)看，“松耦合”是最簡(jiǎn)單的一種組合方式。在松耦合結(jié)構(gòu)中，GNSS模塊和INS模塊獨(dú)立工作，GNSS模塊低頻輸出RTK定位結(jié)果，INS模塊高頻輸出慣性測(cè)量結(jié)果，兩者都將數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)處理模塊中。

在沒(méi)接收到RTK定位結(jié)果的時(shí)候，卡爾曼濾波器以INS模塊測(cè)量結(jié)果為基礎(chǔ)推測(cè)當(dāng)前應(yīng)有的定位數(shù)據(jù)。在接收到RTK定位結(jié)果的時(shí)候，卡爾曼濾波器通過(guò)比較RTK和INS模塊計(jì)算結(jié)果的差值，建立誤差模型，估計(jì)INS模塊的累計(jì)誤差，并將誤差補(bǔ)償反饋給INS模塊，同時(shí)輸出定位數(shù)據(jù)的最佳估計(jì)值。INS模塊收到誤差補(bǔ)償后，修正累積誤差，循環(huán)往復(fù)。松耦合系統(tǒng)原理下圖所示。

松耦合系統(tǒng)原理

松耦合的優(yōu)點(diǎn)是易于實(shí)現(xiàn)，性能比較穩(wěn)定。缺點(diǎn)是當(dāng)衛(wèi)星數(shù)量少于一定數(shù)量時(shí)，GNSS模塊的輸出就會(huì)失效。在信號(hào)存在遮擋的場(chǎng)景中，松耦合的定位穩(wěn)定性、可靠性都不如另外兩種耦合方式。

二、緊耦合

從名字來(lái)看，兩者融合的程度加深。在緊耦合結(jié)構(gòu)中，將GNSS模塊輸出的觀測(cè)量（偽距、偽距率）與INS模塊輸出的慣性測(cè)量結(jié)果相減，并將差值輸出給卡爾曼濾波器，用于估計(jì)INS模塊測(cè)量累計(jì)誤差。并將計(jì)算出來(lái)誤差補(bǔ)償反饋給INS模塊，經(jīng)過(guò)校正的INS模塊慣性測(cè)量結(jié)果同步輸入到數(shù)據(jù)處理模的卡爾曼濾波器中，結(jié)合RTK定位結(jié)果最終得到組合導(dǎo)航解。緊耦合系統(tǒng)原理如下圖所示。

緊耦合系統(tǒng)原理

緊耦合在原始GNSS觀測(cè)量端進(jìn)行融合，因此當(dāng)衛(wèi)星數(shù)量少于一定數(shù)量時(shí)，RTK定位模塊無(wú)法求得固定解，緊耦合的模式依然可以提供GNSS信號(hào)的更新。但緊耦合在結(jié)構(gòu)上會(huì)比較復(fù)雜，復(fù)雜帶來(lái)的好處就是在相同硬件配置下，緊耦合的魯棒性會(huì)更上一層樓。

緊耦合的難點(diǎn)在于RTK算法需要高精度組合導(dǎo)航的廠家自研。若非RTK專業(yè)廠家很難把算法打磨到行業(yè)一流水平。畢竟衛(wèi)星離我們3萬(wàn)公里，速度4千米/秒，通過(guò)載波相位雙差，要使得行駛在各種場(chǎng)景下的載體保持實(shí)時(shí)厘米級(jí)精度且無(wú)論何時(shí)、何地都穩(wěn)定運(yùn)行還是有很大難度的。

三、深耦合

深耦合在緊耦合的基礎(chǔ)上，將INS模塊的部分?jǐn)?shù)據(jù)直接送到基帶芯片里，將INS的慣性數(shù)據(jù)作為GNSS解算的一部分。通過(guò)INS準(zhǔn)確的相對(duì)多普勒變化信息，輔助信號(hào)跟蹤，提高惡劣環(huán)境下多普勒的估計(jì)準(zhǔn)確度，從而提高載波相位、偽距等觀測(cè)量的精度和連續(xù)性，減少觀測(cè)量中斷和跳變的問(wèn)題，從而有效提高組合導(dǎo)航精度和可靠性。緊耦合系統(tǒng)原理如下圖所示。

深耦合系統(tǒng)原理

從圖中可以看到，深耦合直接在基帶模擬端進(jìn)行融。因此，除了具備緊耦合算法能力外，還需要具備GNSS基帶芯片模擬端接收能力，因此只有自研基帶芯片能力的公司才有做深耦合的能力。這也導(dǎo)致目前僅有少數(shù)公司掌握這深耦合的技術(shù)。

三種耦合比較

在空曠、無(wú)遮擋環(huán)境，三種耦合方式都能穩(wěn)定地接收到三四十顆衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的定位精度簡(jiǎn)直是小菜一碟，因此在這種環(huán)境下，三者沒(méi)有多大差別。

在完全遮擋環(huán)境下（地庫(kù)、隧道等），三種耦合方式也幾乎沒(méi)有差別，都是一顆衛(wèi)星也搜不到，這個(gè)時(shí)候即使深耦合可以輔助信號(hào)跟蹤，可射頻前端沒(méi)有輸入信號(hào)，后端再?gòu)?qiáng)也無(wú)濟(jì)于事。因此在這種完全遮擋環(huán)境下，只能靠INS的輸出結(jié)果，累積誤差大小完全取決于INS中IMU的精度及對(duì)接入車輛里程計(jì)數(shù)據(jù)的處理邏輯。

因此，三種耦合的區(qū)別主要體現(xiàn)在有部分遮擋的環(huán)境（比如高樓林立的城市、高大金屬林立的港口等），衛(wèi)星信號(hào)時(shí)有時(shí)無(wú)、時(shí)好時(shí)壞（搜星數(shù)量多時(shí)可達(dá)40多顆，少時(shí)不超過(guò)10顆）的情況下。此時(shí)極易出現(xiàn)頻繁失鎖、觀測(cè)量跳變等引發(fā)定位異常的問(wèn)題。而基于更前端融合的深耦合可以通過(guò)輔助信號(hào)跟蹤來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，緊耦合次之。某廠家某款產(chǎn)品實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)，在部分遮擋環(huán)境下，深耦合定位精度是緊耦合定位精度的3倍，是松耦合定位精度的5倍。緊耦合絕對(duì)是定位Corner Case領(lǐng)域的“屠龍寶刀”。

然而，深耦合固然是好，但是系統(tǒng)復(fù)雜，成本高。而且也不是所有場(chǎng)景都需要深耦合。在高速行駛的工況下，衛(wèi)星信號(hào)追蹤存在實(shí)時(shí)性和精準(zhǔn)性的問(wèn)題，所以深耦合會(huì)很合適；在低速行駛的工況下，不存在衛(wèi)星追蹤的實(shí)時(shí)性和精準(zhǔn)性問(wèn)題，也就不需要INS的慣性測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行輔助，松耦合反而會(huì)更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。這一細(xì)節(jié)，也充分體現(xiàn)自動(dòng)駕駛對(duì)場(chǎng)景理解能力的高要求。

歸根結(jié)底，無(wú)論哪種耦合算法，對(duì)于高精度組成導(dǎo)航廠商來(lái)講，是性能、品質(zhì)、價(jià)格和售后的一個(gè)折中。對(duì)于最終消費(fèi)者來(lái)講，是實(shí)實(shí)在在的用戶體驗(yàn)。一套高精度組合導(dǎo)航產(chǎn)品，上得了高速公路，下得了城市道路，那才是終極目標(biāo)。三種耦合結(jié)構(gòu)的主要性能對(duì)比如下表。

三種耦合主要性能對(duì)比

主流廠商現(xiàn)狀

據(jù)佐思汽研統(tǒng)計(jì)，除了現(xiàn)有量產(chǎn)車型，2021年以來(lái)各主機(jī)廠又相繼推出了10多款搭載高精度定位技術(shù)的車型，如小鵬P5、蔚來(lái)ET7、哪吒 U Pro、埃安 V Plus、埃安LX Plus、長(zhǎng)城機(jī)甲龍、北汽極狐阿爾法S Hi版等。且伴隨著自動(dòng)駕駛在各細(xì)分領(lǐng)域的落地加速，高精度組合導(dǎo)航廠商迎來(lái)了難得的發(fā)展契機(jī)。

目前做組合導(dǎo)航產(chǎn)品的廠商少說(shuō)也有四五十家，但總結(jié)起來(lái)，這些廠商主要分為三類：

（1）非GNSS和IMU自研廠商，全外購(gòu)做系統(tǒng)層面集成，以松耦合算法產(chǎn)品為主。

（2）GNSS自研廠家，外購(gòu)IMU，以緊耦合或深耦合算法產(chǎn)品為主。

（3）IMU自研廠家，外購(gòu)GNSS，以松耦合/緊耦合算法產(chǎn)品為主。世面上量產(chǎn)的高精度組合導(dǎo)航產(chǎn)品，九成都是松耦合算法產(chǎn)品，緊耦合算法產(chǎn)品可謂是鳳毛麟角，深耦合算法產(chǎn)品真是可遇而不可求了。

吸取前車之鑒，作者就不指名道姓點(diǎn)評(píng)某家產(chǎn)品的優(yōu)劣。只選擇六家主流廠商的六款主流產(chǎn)品在高架橋底測(cè)試的一段結(jié)果，來(lái)讓讀者欣賞一下當(dāng)前主流高精度組合導(dǎo)航產(chǎn)品的水平。六款產(chǎn)品里面包含一款深耦合算法產(chǎn)品，一款緊耦合算法產(chǎn)品，四款松耦合算法產(chǎn)品。高架橋底天線上方衛(wèi)星信號(hào)大部分被遮擋，因此主要測(cè)試高精度組合導(dǎo)航產(chǎn)品的抗遮擋性能。

測(cè)試部分結(jié)果匯總?cè)缦卤恚?021年7月測(cè)試時(shí)，各家產(chǎn)品軟硬件均為當(dāng)時(shí)最新?tīng)顟B(tài)），表格中加粗?jǐn)?shù)據(jù)為這一列中性能表現(xiàn)最好的。

發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前階段，高精度組合導(dǎo)航多以一個(gè)單獨(dú)控制器的形態(tài)存在，單純的分享高精度定位數(shù)據(jù)給車上的其他兄弟模塊使用。從架構(gòu)優(yōu)化的角度，部分主機(jī)廠也嘗試將高精地圖模塊或4G/5G通訊模組或C-V2X模組集成到高精度組合導(dǎo)航中，以提供更加豐富的功能。

但在域架構(gòu)/中央集中式架構(gòu)的演進(jìn)浪潮中，高精度組合導(dǎo)航勢(shì)必將被集成到域控制器或中央計(jì)算單元中。而這一步實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于高精度組合導(dǎo)航是否具有芯片化的解決方案，這也將決定未來(lái)高精度組合廠商的何去何從。

上文我們介紹過(guò)，高精度組合導(dǎo)航硬件部分主要包括射頻芯片、基帶芯片、IMU模組和數(shù)據(jù)處理單元。想要實(shí)現(xiàn)芯片化，必須同時(shí)具備這四大模塊的自主研發(fā)能力。

目前多數(shù)廠家的主流產(chǎn)品將一塊衛(wèi)導(dǎo)板卡（包括射頻芯片、基帶芯片和數(shù)據(jù)處理單元）和慣導(dǎo)模塊（IMU和數(shù)據(jù)處理單元）集成在一塊大的PCB板上，加上自己的RTK及松/緊/深耦合算法，來(lái)提供零件級(jí)解決方案。

已有部分廠商（諾瓦泰、天寶、北斗星通、北云等）推出板卡級(jí)別產(chǎn)品，通過(guò)在一塊小的PCB上集成衛(wèi)導(dǎo)模塊、慣導(dǎo)模塊和數(shù)據(jù)處理單元。上游自動(dòng)駕駛廠商可靈活的進(jìn)行集成、開發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)集成度更高的板卡級(jí)的解決方案。

少部分廠家在積極布局集成衛(wèi)導(dǎo)板卡和IMU模塊的SOC解決方案，這意味著他們將具備所有模塊的自研能力，也為最終的芯片化鋪平道路。

參考資料：

“北斗”背后的GNSS技術(shù)，到底是個(gè)啥？https://mp.weixin.qq.com/s/ISVpX8cd2SCBW1rE7vJPJw

IMU, 自動(dòng)駕駛定位團(tuán)隊(duì)“小而美”的隊(duì)員https://mp.weixin.qq.com/s/PWFY_e1xkx74iRB_PSyc9g

高精度定位研究：L2+到L3，高精度組合導(dǎo)航定位將成為標(biāo)https://mp.weixin.qq.com/s/NLgIciACJbaR1gNg7vB6gA