自动驾驶平台需要什么样的位姿传感器

10月13日，北汽集团与百度战略合作协议签约仪式在北京 汽车 产业研发基地隆重举行。北汽集团与百度签署战略合作框架协议，在汽车智能化领域达成集团层面的战略合作，双方在自动驾驶方面，将以百度Apollo开放平台与北汽集团车辆平台为基础，借助百度人工智能核心技术，于2019年前后实现L3级别自动驾驶车辆量产，2021年前后实现L4级别自动驾驶车辆量产。至此中国 互联网 科技 公司的“BAT”与“北上广”汽缔结完成，以Apollo为代表的自动驾驶平台也开始发力其终极目标—量产车市场，而这部分市场离不开和主机厂的深度合作，而且其实这已经不是中国互联网\科技公司在智能驾驶领域的初次的尝试了，之前腾讯OBD路宝、Tencent OS车载操作系统，阿里的YunOS\AliOS，以及目前华为大力在智能网联汽车领域推进的V2X和百度的自动驾驶北京路测，都是互联网科技巨头们在这个智能网联汽车或者自动驾驶的尝试和布局，因为目前汽车已经成为除 手机 以外的第二大用户接入口，而且自动驾驶汽车市场还是一片蓝海。

这么美好的市场，这么重要的Apollo，我们立刻来了解一下Apollo到底是什么?Apollo开放平台包含参考车辆层、参考硬件层(供应商和定制 BCU)、软件层、云端服务层，将帮助汽车行业及自动驾驶领域的合作伙伴结合车辆和硬件系统，快速搭建一套属于自己的完整的自动驾驶系统。据悉，今年7月的百度AI开发者大会上，Apollo开放平台正式上线并发布Apollo1.0，9月20日百度又迅速发布了Apollo 1.5版本，开放了障碍物感知、决策规划、云端仿真、高精地图服务、端到端的深度学习五大核心能力，使用Apollo 1.5已经可以实现不分昼夜的固定车道自动驾驶。平台参考的核心部件包括了关键的BCU(Baidu Computing Unit)、GPU、位姿传感器、车辆平台、激光&毫米波雷达等。

其中每个核心部件的选择都是经过了大量的可靠性论证和实际路测，而每个部件的后面都有分属不同行业类别的专业公司进行支撑，这里面有传统汽车领域的主机厂、IC商、Tier1，也有其他细分领域的POS、LiDAR等厂商，一并都在Apollo生态的众多合作商中。

再往下来深入，首先介绍的就是传统汽车领域的Tier1和IC方案解决商，因为自动驾驶量产汽车，其实必定是绕不开这些汽车领域的巨头—汽车配件商，也就是我们常说的Tier1，甚至在汽车领域的很多人看来，未来真正能够推动自动驾驶技量产和普及的，一定会是电装、博世、德尔福、大陆等这些汽车一级供应商。他们的技术遍布汽车的动力系统、控制系统、信息系统、传感器等等，总之就是，你在车里看的、用的、摁的、转的、踩得，都是配件巨头的，而且关键的是产品都符合车规级要求。并且在自动驾驶方面他们的起步不仅不晚，相反早早的就已经投入研发，以BOSCH为例，目前全球自动驾驶领域专利数量最多的就是这家公司。

并且这些Tier1和提供其他系统一样，目标是提供包含软硬件在内的完整自动驾驶解决方案。因为着眼于量产和车规，所以之前大多的是L2--L3的方案居多，L4\L5处于大量的技术积累和优化中，他们普遍和主机厂的步调一致，计划在2020年量产L3，目前已经有相对成熟的方案进行路测，比如BOSCH改装的JEEP自由光、Continental改装的迈腾车。这些方案也普遍包含传感器、运算处理、控制操作、车载平台这些部分，其中由于各种摄像头、毫米波雷达、POS等传感器采集的数据量巨大，因此ECU需要有强大的运算处理能力，这里面就有了专用IC供应商，比如NVIDIA、NXPI。

除了这些传统汽车行业的巨头之外，自动驾驶技术的发展为这个行业引入了大量的新技术公司。比如生产激光LiDAR的Velodyne，专业的激光产品为这家以音响起家的美国公司带来的巨大成功，目前该公司致力于专业激光测距仪器的开发和制造，主要产品为激光雷达传感器。我们熟知的谷歌无人车从原型车开始就使用Velodyne的车载激光LiDAR。目前Velodyne拿到了福特、百度在内的众多 投资 ，并且做了两件着眼于未来的决定，一方面计划将激光头的价格降到50美金以内;而是与Autoliv(奥托立夫)的合作将扩展Velodyne在北美、欧洲和亚洲的LiDAR传感器产能，这不仅是Velodyne面对众多竞争者的高招，更是促进自动驾驶技术的量产化关键。

而另外一个出现在Apollo平台的核心传感器是高精度的POS系统。平台推荐的产品是NovAtel的SPAN IGM系列POS，可以提供给车辆高精度位置、姿态和航向数据，是自动驾驶车辆感知和决策控制的关键数据，同时我们熟知的适用于自动驾驶的HAD高精地图也是基于NovAtel的POS进行采集。该公司是一家总部位于Calgary，1978年成立以来一直致力于高精度GNSS产品的研发与制造，其产品包括高精度RTK和SPAN组合导航产品。NovAtel公司研制的高性能接收机、天线、软件是世界上许多高精准定位应用中的核心产品。目前已广泛应用于测量、导航、测控、GIS、航空、航海、自动化控制和授时等多个领域。国内北斗星通自2000年以来一直是NovAtel中国区的唯一战略合作伙伴，提供产品销售、支持和服务。

其实国内并不缺少做惯导尤其中高端MEMS和光纤惯导产品的厂家，但平台之所以选择NovAtel的惯导产品一方面与双方长期良好的合作不无关系，但更多的还是出自对SPAN组合导航产品卓越的稳定性有关。组合导航产品的性能很大程度上取决于组合算法，作为一家以卫导技术起家的厂家，NovAtel有先天性优势，且可以真正做到深耦合技术，同时其针对车载驾驶特点，优化了专用的Land Vehicle技术，针对智能驾驶等地面轮式车辆应用中低速、城市峡谷、长期失锁等场景进行了适应性调整，显著提升长期失锁时的导航性能。

自动驾驶的基础就是安全可靠，否则再先进的技术都很苍白，为此自动驾驶方案在感知方面大多采用的多传感器融合的方式来提升系统感知的鲁棒性，即便如此车辆自身位置和姿态参数的高精度、稳定获取依然很重要，为此选择一款经过市场长期使用反馈并持续优化、在多场景环境下稳定可靠输出、精度有保证并针对自动驾驶使用特点持续优化的产品至关重要。

目前的自动驾驶市场空前火爆，从L1-L5(SAE标准)，层级越高，人类参与驾驶的程度就越低。当前，具有ACC/AEB/LKA等ADAS系统的车辆处于L2级别，而L4/L5级别则几乎完全不需要人类干预操作。由于L4/L5级自动驾驶技术的难度很高，且还需要V2X通信、基础设施与相关法律规范的配合发展，因此目前量产车的重点是在L3，甚至是行业大佬提出的L3.5。在这样的量产车型中，对于位姿传感器，还有两项非技术性因素至关重要，那就是车规级和成本。据了解，目前NovAtel在该领域成立了自动驾驶事业部，同时在最新一代的7系列产品中，规划了高集成度的RTK产品和对应的适用于L3\L3.5\L4\L5的新一代组合导航产品，以期为包括自动驾驶系统技术运营商、平台开发者、专业车辆方案商、量产主机厂、科技互联网技术方案商等等不同细分市场的客户提供有针对性的最优位姿解决方案。

说到这里，我们有必要对Apollo这个平台有一个美好的憧憬，就像陆奇在Apollo发布会上所讲，这是一个旨在向汽车行业及自动驾驶领域的合作伙伴提供一个开放、完整、安全的软件平台，帮助他们结合车辆和硬件系统，快速搭建一套属于自己的完整的自动驾驶系统，其倾注了百度在自动驾驶领域的巨大投入，也融入了Apollo生态圈众多专业合作伙伴的支持，才能使得这个平台高度可靠和兼容、开放和自信。