編者的(de)話：科技自立自強是國家強盛之基、安全之要。”2020 年 7 月 31 日，北斗三號衛(wei)星導(dao)航系統完成全球組網，意味著時空信息重大基礎設施已經完全掌握在自己的手里。兩年過去，北斗系統的應用構建了一條成熟的產業鏈，同樣，唯有自主創新，才能把科技命脈掌握在自己的手中。

日前(qian)，千尋位置“六脈神劍”六大(da)底層技術系列浮(fu)出水面，今天我(wo)們聚焦千尋位置如何創新(xin)性(xing)地將(jiang)完好(hao)性(xing)概念(nian)引(yin)入(ru)自動駕駛領域，實現完好(hao)性(xing)風險低至10-7/小時的可信定位結果(guo)，相當(dang)于1000多(duo)年才能發生一(yi)次風險。

目前，千尋位置是國內唯一提供從衛星定(ding)位增強服務到用戶接收端的全鏈路完好性服務的企業，具備完好性的時空智能服務會很快覆蓋到國際高端車型。

手機(ji)導航出錯(cuo)時(shi)，老(lao)司機(ji)們可(ke)以隨機(ji)應變(bian)，避免開錯(cuo)路。但是，當(dang)衛(wei)星導航定(ding)位數據(ju)出錯(cuo)時(shi)，智能汽(qi)車能像人類(lei)一(yi)樣及時(shi)發(fa)現(xian)并自主判斷(duan)，避免事故發(fa)生(sheng)嗎？

為了讓智(zhi)能汽(qi)車(che)擁有(you)像(xiang)人類(lei)一樣自主判(pan)斷的能力(li)，千尋(xun)位(wei)置率(lv)先提出完好性方案，實現完好性風險低(di)至10-7/小(xiao)時的可(ke)信(xin)定位(wei)結果，具備完好性的時空智(zhi)能服務會很快(kuai)覆蓋到國際(ji)高端(duan)車(che)型。

率先將完好性引入自(zi)動駕駛領域?

完好性(xing)概念最(zui)初在航(hang)空(kong)領域(yu)提出，指當導航(hang)的(de)(de)定(ding)位誤(wu)差超出系(xi)統事先設定(ding)的(de)(de)門限時，系(xi)統及(ji)時發(fa)現并通知用(yong)(yong)戶的(de)(de)能力(li)。簡單來(lai)說(shuo)，完好性(xing)就(jiu)是判斷導航(hang)系(xi)統給出來(lai)的(de)(de)信息(xi)(xi)，它(ta)的(de)(de)正確性(xing)是否可靠，并及(ji)時地給出警告(gao)，讓(rang)用(yong)(yong)戶避免使(shi)用(yong)(yong)這個錯誤(wu)的(de)(de)信息(xi)(xi)。

創新就是(shi)摸(mo)著石頭過河(he)，想知道河(he)對岸到底(di)有什么，需(xu)要(yao)不(bu)斷地嘗試和探索。2017年，千尋位置創新性地將(jiang)其引入自動駕駛領(ling)域(yu)。當接(jie)到高端車企(qi)客戶的(de)完(wan)好性技術需(xu)求時，這項技術最終會走(zou)向何處，當時無人知曉。

“無(wu)(wu)人駕駛(shi)汽車的(de)(de)完好性是(shi)什么樣的(de)(de)，無(wu)(wu)論是(shi)實現形(xing)式還是(shi)技(ji)術指標(biao)，當(dang)時都是(shi)空白的(de)(de)。我(wo)們與(yu)客戶共創需求，不(bu)斷(duan)研究，針對(dui)各項技(ji)術難點(dian)持續攻堅(jian)，逐漸才(cai)有了可行的(de)(de)方案和可交付的(de)(de)系統。”千尋位(wei)置(zhi)首席科學家馮紹軍說。

完好(hao)(hao)(hao)性(xing)(xing)風險低至10-7/小(xiao)時，看上去是(shi)一個簡單的(de)數(shu)字，實現完好(hao)(hao)(hao)性(xing)(xing)卻是(shi)一項復雜的(de)系(xi)統(tong)工程，并不(bu)是(shi)依靠普通(tong)設(she)備、單項技術或(huo)算法可以實現的(de)。至今，千尋位置攻(gong)克(ke)了500多項技術指(zhi)標(biao)，成為國內唯(wei)一提供從衛星(xing)定位增強(qiang)服務到用戶接收端(duan)的(de)全鏈(lian)路(lu)完好(hao)(hao)(hao)性(xing)(xing)服務的(de)企業。

五(wu)年磨練，實現全鏈路完(wan)好性(xing)

在完好性的(de)(de)(de)實踐過程(cheng)中(zhong)，更多解(jie)決的(de)(de)(de)是復雜系(xi)統工(gong)程(cheng)的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)。如何(he)規避增強站設備數據異常的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)，如何(he)解(jie)決電離層活躍的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)？在終端應用中(zhong)，如何(he)面對(dui)城市的(de)(de)(de)復雜環境？這樣(yang)的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)非常得多。

千尋位(wei)置實(shi)現了從增強站、數據平臺、算法、播發、到用(yong)戶接收端的全鏈路完好性。在(zai)增(zeng)強站(zhan)層面，為(wei)了(le)抵(di)御無線電(dian)干擾(rao)的(de)(de)各種擾(rao)動(dong)，防止異(yi)常(chang)的(de)(de)觀(guan)測(ce)(ce)數據進入服務(wu)系(xi)統和完好性(xing)監測(ce)(ce)系(xi)統，在(zai)市場上沒(mei)有滿足要求的(de)(de)基(ji)站(zhan)設(she)備的(de)(de)情況下，千(qian)尋(xun)位置啟(qi)動(dong)“潛龍服務(wu)器(qi)”項目(mu)，研發了(le)具有自主知(zhi)識(shi)產權的(de)(de)基(ji)站(zhan)設(she)備和基(ji)站(zhan)監測(ce)(ce)系(xi)統。

在提供厘(li)米級定位(wei)的(de)同時(shi)(shi)，千(qian)尋位(wei)置(zhi)提供定位(wei)數(shu)據對應的(de)完好(hao)性信(xin)息，對定位(wei)數(shu)據的(de)準確性進行評估。在系統(tong)設(she)計層面，千(qian)尋位(wei)置(zhi)研(yan)發(fa)了(le)面向完好(hao)性的(de)參考站和監測站網(wang)(wang)型設(she)計方(fang)法和算法，構建了(le)安全、可(ke)信(xin)、實時(shi)(shi)的(de)數(shu)據平(ping)(ping)臺(tai)系統(tong)、云計算平(ping)(ping)臺(tai)和互聯網(wang)(wang)/衛星異構播(bo)發(fa)系統(tong)，同時(shi)(shi)研(yan)究(jiu)了(le)自主可(ke)控(kong)的(de)密鑰體(ti)制，為了(le)確保數(shu)據和信(xin)息的(de)安全可(ke)信(xin)。

在算法層面，分(fen)別(bie)針對衛星軌道(dao)和鐘差、衛星相位(wei)偏(pian)差、廣域(yu)(yu)電(dian)離層、區域(yu)(yu)電(dian)離層和區域(yu)(yu)對流層等(deng)導航位(wei)置(zhi)服務數據(ju)進(jin)行完(wan)好(hao)性(xing)(xing)監測，將完(wan)好(hao)性(xing)(xing)信息(xi)通過(guo)播(bo)發系統傳遞給用(yong)戶的過(guo)程中，保(bao)證信號傳輸過(guo)程中的完(wan)好(hao)性(xing)(xing)。

在用(yong)戶接收(shou)(shou)端，針對智(zhi)能(neng)駕駛(shi)汽(qi)車(che)(che)面對的(de)城市復雜環境，從(cong)(cong)2017年起，千尋位(wei)置(zhi)著力(li)研究智(zhi)能(neng)汽(qi)車(che)(che)廣泛應(ying)用(yong)的(de)衛星-慣性(xing)導航組(zu)合定位(wei)系統GNSS/INS的(de)完(wan)好性(xing)算(suan)法核(he)心技術，采(cai)用(yong)GNSS/INS緊(jin)組(zu)合算(suan)法融合衛星導航、低成本MEMS慣性(xing)導航、里程計等車(che)(che)載平臺的(de)多源測量信(xin)息，實現從(cong)(cong)GNSS接收(shou)(shou)機輸出(chu)的(de)原始(shi)觀(guan)測值域以及(ji)導航位(wei)置(zhi)域的(de)多維度、冗余、高可靠完(wan)好性(xing)監(jian)測。

同時，千尋位置還能提供在隧道、高架等弱衛星導航信號以及(ji)干擾、欺騙等復雜電磁(ci)環(huan)境(jing)下的(de)完好性，并且(qie)可(ke)以根據(ju)客戶和(he)場景需(xu)求，根據(ju)自(zi)動駕(jia)駛的(de)不同安全等級做進(jin)一步(bu)的(de)定制化優化。

如(ru)何驗證(zheng)千年一遇的(de)風(feng)險也(ye)是業內難題。對此，千尋位(wei)置提出了(le)解決(jue)方案，在(zai)具(ju)有(you)扎(zha)實理論(lun)依(yi)據的基礎上輸出了(le)相關驗(yan)證方法，并在(zai)與(yu)德國車企的完(wan)好性合(he)作項目(mu)中進行測試(shi)驗(yan)證，完(wan)好性風險指(zhi)標得到(dao)了(le)他們的極大認同，測試(shi)報告也(ye)通過了(le)驗(yan)收。

在為自動駕駛汽車提供安全保障的過程中，除了技術指標的實現，在產品認證方面，千(qian)尋位置目(mu)前不僅有全(quan)球第一(yi)個通過功能安全(quan)認(ren)定的(de)高(gao)精(jing)度定位服務，還有中國唯一(yi)通過安全(quan)認(ren)證的(de)高(gao)精(jing)度終(zhong)端(duan)。在質量水(shui)平(ping)方面，獲得了中國唯一(yi)的(de)“服務端(duan)+車端(duan)”軟件(jian)車規(gui)級(ji)認(ren)證。

千尋位置擁(yong)有IEC61508、ISO26262及ASPICE能(neng)力3級認證

從航空到自動駕駛，完好性讓無人駕駛汽車有了自主判斷的能力。在未來，無人機可以依靠完好性避免低空事故，高速公路可以根據具有完好性服務的導航信息來精準收費……完好性可以為更多服務的可信度進行判斷，成為未來數字無人世界的標配。