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时空智能新赛道是怎样炼成的?千寻位置引领自主技术创新突破

发布日期:2021-06-20 16:11   来源:未知   阅读:

  2020年10月,华为推出Mate 40系列旗舰手机,在全球范围内首次实现车道级导航功能,实时显示用户所在车道位置。

  2020年11月,小鹏汽车智能轿跑P7,通过OTA升级,在深圳、重庆、杭州等高速公路上,可实现NGP高速自主导航驾驶。

  2020年初,武汉火神山医院在建设中,一次性完成放线测量,精确标绘,与病魔赛跑,向世界展示“十几天建一所医院”的壮举。

  这一年,人们离自动驾驶更近了,手机导航有了不同的体验,战疫的身影中有了科技力量。在这背后,是时空智能这项中国自主研发的技术领域在消费级场景全方位渗透。

  作为千寻位置引领的硬核技术领域,时空智能可以实现动态厘米级定位、456123com盛杰堂高手之家静态毫米级感知、纳秒级授时,通过在底层不断赋能,被越来越多的智能终端应用,慢慢来到聚光灯前。千寻位置的能力,如同冰山一样,逐渐浮出水面。www.88859f.com

  2021年5月26日,在第十二届中国卫星导航年会上,千寻位置对外揭晓“千寻位置技术体系的冰山图谱”,包括1个基础、2个引擎、3个核心能力、1个操作系统,组成千寻位置技术体系的坚实底座。

  基于中国北斗卫星导航系统,千寻位置在全球构建“星地一体”的时空智能基础设施,构建从互联网/卫星播发平台、到智能终端、到高精度地图的自主可控产业全链路,形成了一批产品、服务、解决方案、操作系统,催生出AIoT新物种和规模化新应用,不断引领自主技术创新突破。

  构建精准时空信息基础设施,是创新型数字社会建设的重要标志。在全国范围内建设并运营大规模卫星地基增强系统,满足国家战略方向和经济社会发展的需要,带动众多技术领域的进步和突破。

  2016年5月18日,千寻位置宣布:国家北斗地基增强系统“全国一张网”投入运行,开始向全社会提供实时厘米级、后处理毫米级的高精度定位服务。

  但建设和运营工程极具挑战性。几千个站点的建设,覆盖我国广袤的国土面积,放眼全球,这样的技术模式史无前例。

  “面向未来百亿级终端设备对时空智能服务接入的需求,这张网必须覆盖全国,只在一两个省建网络的话,没有意义,手机或是汽车不可能只在一两个省市推出。而要把全国几千座基站连成一张网,需要几千条专线,对这张网络的稳定性、可用性、安全性提出了挑战。”千寻位置CEO陈金培说。

  踏入“无人区”,千寻位置第一次把天上的卫星建立在云计算和大规模数据基础上,组建一支又懂互联网,又懂地球科学、空间科学、气象科学等技术的百人算法团队,从地基增强站的接收机、“潜龙”时空服务器、地基增强系统的软件算法,全部自研,来满足高并发、高可靠、高可用、快速迭代等要求。

  为保证服务的全天候运行,千寻位置通过7x24小时全链路动态运维监控体系,实时监控基站的运行状况,发生故障时,不仅依托跨省专线双备份、遍布全国专线及省级双汇聚双路由,保障客户的正常使用,还可以通过覆盖全国的基站在故障区域内经过算法优化,来支撑定位数据的持续准确播发及服务的连续性。

  目前,系统全部使用国产设备,核心技术、算法全部自主可控,链路可靠性高达99.99%,基站单站可用性高达99.9%,平均无故障时间30万小时。

  不满足于此,2018年,千寻位置发布“星地一体”高精度时空服务“天音计划”,构建中国第一个具备自主知识产权、高标准高可用的星基增强服务,进一步增强服务的性能和覆盖范围。“星地一体”采用地球同步轨道卫星和互联网双路播发,即便在通信网络覆盖不佳的地方,如沙漠、海洋、高空,继续提供时空智能服务。目前“星地一体”的可用率达到99.99%,连续性达到99.99%,完好性指标达到10-7/小时。

  本次年会期间,千寻位置宣布星基服务具备完整商用能力,为亚太地区,即日本、韩国、东亚、东南亚等地区用户提供更快速、更精准、更可靠、实时无缝的厘米级高精度服务,该服务支持北斗三号全体制信号。多款支持“星地一体”厘米级时空服务的终端产品,将从2021年6月陆续上市,覆盖测绘地理信息、香港马会会员都有谁,无人电力巡检、无人精准农业等应用领域。

  “人类对于时间与空间位置的需求,正逐渐从粗略走向精准、从事后走向实时、从静态走向动态、从区域走向全球。”中国工程院院士、武汉大学教授刘经南表示,在这场智能化浪潮中,时空基础设施的建设变得愈发重要,卫星导航系统面临着新一轮的挑战和变革,中国有望打造起“高、中、低轨卫星与地基增强系统相结合”的理想的时域和空域连续无缝的立体化时空基准服务系统。

  时空智能产业的发展,除了技术本身的成熟,更需要产业链各环节同步实现配套发展,才能推动应用的大规模落地,为最终用户提供无缝化的高精度时空服务。

  千寻位置已建成从播发平台、到智能终端、到高精度地图的时空智能全链路能力,构筑云端一体化的芯片、模组、板卡、传感器、智能终端、算法、数据、运营的时空智能完整产业链,并与新一代5G通信、人工智能、云计算等新技术深度融合,构建起时空智能新模式、新业态、新经济。

  ——播发平台。千寻位置建立了卫星与互联网双路播发平台,通过卫星、互联网两种方式,将高精度定位服务提供给全球用户,实现高覆盖、高可用,目前承载超过8亿用户和百亿级的访问量,日处理位置数据30亿条。

  ——智能终端。千寻位置与生态合作伙伴一起,创造一系列用于接收时空智能服务的硬件终端,如智能汽车、手机、无人机等设备,将时空智能服务共享给亿万用户。

  ——高精度地图。千寻位置为客户提供高效制作高精度地图的工具和解决方案,通过高精度定位+高精度地图的组合服务,来让智能终端在时空智能服务指引下精准运行。目前高精度地图校准里程数超过1200万公里。

  千寻位置可以在动辄上万的终端并发服务压力下,支持海量终端同时接入使用服务。引入飞天云平台的分布式云计算架构,一方面可以根据用户需求,自动增加服务器数量,做到计算资源的快速扩容;另一方面,能够将短时间超大流量的访问请求分发到不同服务器处理,防止单个服务器负载过大。

  基于云端一体,千寻位置还可以实现根据服务和数据定义时空智能终端。高精度定位结果如果在终端上解算,会提高相关成本。千寻位置自定义定位服务交互协议,包括开放时空服务协议OSS(Open Spatial Service)、增强型SUPL协议等,将服务端、终端的算力、算法和数据协同起来,配合完成业务计算,让终端具备实时环境感知能力,更具双向交互能力,从而降低设备成本,实现大规模推广。

  例如,在智能手机领域,千寻位置和芯片厂商、终端厂商、应用提供商等全产业链上下游通力协作,历经19个月,打通从高精度定位能力、到手机终端、到移动应用的全链路技术,同时优化定位服务算法、完善播发能力,在全球首次实现手机亚米级高精度定位。

  在智能驾驶领域,千寻位置建成“能力、产品、生态”三位一体的汽车高精度定位工业化体系,为高精度定位量产上车提供了一本“作业指导书”。该体系为汽车行业提供全新的“三大件”——专有的服务、智能的算法和集成的硬件,提供涵盖卫星信号接收天线、卫星定位芯片、通讯网络的一套硬件解决方案,与高通、ST、移远等芯片厂商、知名Tier 1(汽车一级供应商)等合作,提高行业用户从器件选型、系统集成到测试验证的集成效率。

  在测绘地理信息领域,千寻位置引领行业从模组、芯片到终端逐步实现兼容多系统、多频段的跨越式升级。2020年,千寻知寸(FindCM)厘米级高精度定位服务升级,新增北斗三号卫星系统、欧盟伽利略卫星系统等新频段,率先实现“5星16频”,发布千寻星矩SR6等云端一体化智能测绘终端系列产品,显著提升树荫、楼宇遮挡等复杂场景下的定位体验,并兼顾多场景模型,大大提升作业效率和精准结果。

  目前,一批AIoT时空智能新物种诞生,包括实现车道级导航的智能手机、在高速公路自动驾驶的智能汽车、能自主飞行进行电网巡检或农药喷洒的无人机、实现定点停车的共享单车、能与红绿灯“对话”的自动驾驶公交车、贴上精准时空标签的智慧锥桶、智能三角牌、摄像头等道路基础设施、能听诊危房、桥梁、矿山的形变监测设备等。时空智能为机器提供时空信息的决策依据,帮助它们对周围环境进行感知。

  通过6年时间的攻坚,时空智能已经成为当下社会数字化发展不可或缺的一环,服务于各类机器和广泛场景。因此,确保时空智能服务的可靠性变得尤为重要。

  为了让用户在使用无人驾驶汽车、无人机等智能设备的时候,用得更安全、更放心,千寻位置率先定义时空智能服务标准,提出五维产品标准,从精准性的基础上,再提出可靠性、安全性、效率、质量四个维度来定义产品标准,从而提供更好的服务。

  例如,在产品可靠性方面,千寻位置突破性将航空领域的完好性指标引入时空智能领域。经过数年努力,实现从卫星地基增强站到用户接收端的全链路完好性,完成500多项技术指标的攻坚。目前,千寻位置的完好性风险低至10-7/小时的可信定位结果,相当于1000年才能发生一次风险。

  “判断厘米级精度人类都难做到,但机器需要判断接收到的导航信息是否可信,是否可用,是否安全。这就需要借助完好性。”千寻位置首席科学家冯绍军说。

  在千寻位置的推动下,国际海事无线电技术委员会(RTCM)专门成立“高精度应用完好性”特别委员会,研究完好性技术在高精准位置服务和定位终端里应用的国际标准,保障时空智能服务和应用的安全性。

  在产品安全性方面,千寻位置拥有IEC61508、ISO26262两项功能安全认证,成为国际上唯一同时通过这两项认证、符合工业及汽车领域国际功能安全标准的高精度定位服务提供商。所谓功能安全,是指在设计每一个系统、系统的每一个功能时,考虑其存在失效的过程。即如果不能正常工作,后果如何,风险如何。如果真的失效,则转换至一种安全的模式,避免任何事故发生。

  在质量水平方面,千寻位置通过Automotive SPICE(简称“ASPICE”)能力3级认证,基于时空智能打造车规级产品的软件开发实力得到证明,能满足主流汽车厂商以及一级供应商的高标准软件开发需求。千寻位置同时还在进行全球最大规模高精度定位路测,覆盖全国主要城市快速路及高速公路,验证高精度定位服务在不同纬度、不同海拔、不同路况、不同天气等多场景的稳定性,不断提升产品质量。

  成立6年来,千寻位置构建了日益健壮的技术体系,循环发展,建立起一套对内实践、对外赋能的时空智能操作系统,构建多元融合的产业链生态。华为、荣耀、小米、大疆、哈啰出行、上汽、一汽、广汽、小鹏、蔚来、华人运通、高德地图、南方电网,国家电网等知名企业都已用上时空智能服务。