智能轿车工业不只包括传统轿车工业的智能化晋级，还触及通讯体系、路侧设备等一系列相关工业，智能化与网联化是轿车工业大势所趋，单车智能+车路协同的网联协同展开途径逐渐成为职业一致，必将带来新的产品与生态形式，具有宽广的商场前景。

　　1、多技能穿插、跨工业交融：智能(网联)轿车是机电与信息一体化产品，需求轿车、交通设备、信息通讯根底设备与资源渠道信息的交融感知，对地球空间信息技能提出了从空间二维到时空多维、从静态过去时向动态现在时、从笼统简略的符号化表到达精细丰厚的实景三维重现等新需求，在智能网联轿车的云控渠道上构成物理交通体系的实时数字映射，然后进行分层交融决议计划，完结车辆行进与交通讯号的实时调理，以优化车辆与交通运转的安全、功率等功能，地理信息渠道技能要习惯云控渠道高并发、低推迟、全域交通、全要素高精实时数字映射的需求；

　　2、智能(网联)轿车具有本地特色，轿车内行进进程中需求通讯、地图、数据渠道等社会特色的支撑和安全办理，区域特色与社会特色添加，对测绘遥感技能及其数据服务提出了高精度(high accuracy)、高丰厚度(high richness)、高动态性(high dynamic)、高牢靠性(high reliability)、高安全性(high security)的应战。

　　2014年至今，因为人工智能技能的快速展开，伴跟着轿车电子电气架构的演化以及“软件界说轿车”理念的鼓起，新式感知与操控传感器不断涌现，器材本钱大幅快速下降，无人自动驾驭正历经第3次浪潮，L3、L4等级的自动驾驭已展开商业化运用。一起，跟着5G等新一代宽带移动互联技能的展开，以及车端、路侧边际端算力的进步，智能驾驭技能已从单车智能向车路协同方向展开。

　　数字化与网络化年代，大地丈量、工程丈量向全球导航定位技能和卫星重力丈量展开，拍摄丈量向空六合海遥感展开，地图学与地理信息工程学交融，然后构成了3S(GNSS、RS、GIS)集成技能。一起，测绘遥感与电子信息、航空航天、资源环境、农林水利、城市科学、大气海洋、地球科学与信息技能等外部多种学科穿插组成了当今地球空间信息学。

　　测绘遥感智能化与自动化年代，对地观测逐渐走向了天空位一体化的新年代，卫星星座、编队飞翔、组合观测向智能化方向展开，高轨注视监测成为技能焦点；高空间分辨率、高光谱分辨率、高辐射分辨率和高时刻分辨率现已成为遥感体系展开的首要方向。全球无地上操控高精度处理体系、空位遥感体系自主高精度定位定姿、天空位遥感信息实时智能服务等一大批遥感集成处理软件、中心配备与智能服务要害技能效果得到运用。

　　当时，人类已进入万物互联的年代，“空六合网”各类时空数据具有“5V”特色，即体量大、速度快、模态多样、真伪难辨，可是价值巨大，对测绘遥感提出了实时、众源、泛在的应战。因而，测绘遥感专业必须有更大的原始和集成立异，要把孤立的通导遥(通讯、导航、遥感)做成体系联通的天空位互联网，满意六合网络的交融与一体化的协同传输，把方位、导航、遥感信息归纳智能服务掩盖到互联网与物联网终端，做到“快、准、灵”，如图 1所示。

　　智能轿车要害技能方面，环境感知传感器、车载核算渠道作为智能网联轿车的“眼睛和大脑”，是现在国产中心要害器材技能攻关和工业化的热门。国产激光雷达功能指标与世界同类产品适当，国产毫米波雷达已有可支撑多芯片级联的产品，并在集成度、雷达波束宽度、勘探精度等方面具有必定优势。国产LTE-V2X通讯芯片及模组已完结小规模量产，多种支撑LTE-V2X的车载终端和路侧单元(RSU)产品已得到运用。

　　作为高级级智能网联轿车中心，车载核算渠道重要性益发凸显，核算架构正在由散布式向会集式继续演进，国内多家企业纷繁布局并取得重要展开。2019年9月，根据征途2.0芯片的Matrix自动驾驭核算渠道现已研发成功[10]，该渠道结合深度学习感知技能，具有强壮的视觉感知核算才能。国产鲲鹏CPU芯片、异腾Al芯片、图画处理芯片等也别离露脸商场，搭载立异研发的操作体系，最高可供给352TOPS的算力，ROS内部节点通讯时延小于1 ms，满意L4级及以上的自动驾驭需求。

　　高精地图是完结自动驾驭的必要条件。与传统二维导航电子地图比较，高精地图不光精度更高、图层数量更多，而且内容要求愈加精细，还具有来自车端、路端、云端供给的实时、准实时动态丰厚的路途信息。此外，这些信息还作为辅佐驾驭和自动驾驭的输入源之一，与车辆CAN总线供给的多源传感器信息交融，一起服务自动驾驭车辆决议计划和操控。作为智能网联轿车工业链中的要害一环，高精地图在辅佐环境感知、精准定位、决议计划规划等一系列进程中也具有不行代替的要害效果。

　　智能网联轿车对高精地图还有安全性的要求，为统筹职业展开与地理信息安全保证需求，亟须规范化的公共服务渠道进行支撑。具有本地特色的高精动态地图根底渠道将构建动态数据会聚、数据推送、服务监管支撑、数据合规处理4项中心才能，支撑政府监管，满意智能网联轿车对高精动态地图与定位的要求，并终究推进智能网联轿车的产品研发、检测认证、职业办理以及才智出行等需求的生态建设。

　　高精度导航定位方面，斗极卫星导航体系完结组网，高精度卫星定位技能逐渐自主可控，全频一体化高精度芯片也现已进入投产阶段，产品功能与世界同类产品适当。导航方位增强服务已构成掩盖全国的亚米级实时定位服务，大部分省份可完结厘米级实时定位服务。

　　面向城市地上、地下杂乱驾驭场景，选用卫星、惯性、UWB、里程计等多传感器交融，进行组合导航的计划已成为职业标配，环境感知与组合导航相交融的办法得到深化探究和运用，根据高精地图数据驱动的多源交融感知导航定位办法也已具有工程运用推行的条件，本钱成为限制高精度导航定位大规模推行的限制要素，需求从国家战略的视点，推进构建智能网联轿车新式工业链。

　　现在，我国智能网联轿车信息物理架构以车载核算根底渠道、智能终端根底渠道、云控根底渠道、高精动态地图根底渠道和信息安全根底渠道等5大渠道为载体，完结“人-车-路-云”一体化协同的立异展开，自动驾驭技能从单车智能化逐渐向智能化与网联化相交融的方向展开。

　　自动驾驭经过选用智能化与网联化相交融的办法，可以有用补偿单车智能存在的才能盲区和感知缺乏，加快自动驾驭的商业运用，然后带动新的轿车交通体系形状。车联网中具有很多的车载终端、路途根底设备、支撑V2X服务的行人等终端用户，车路/车人互动、路况感知与协同调度，视频或高精度地图分发等具有多种多样的运用需求，由此发生的海量终端接入及数据传输、处理、存储的需求，对网络带宽提出了更高的需求。

　　人类正进入万物互联的年代，为习惯新的年代特色，测绘遥感科学与信息科学不断与其他科学和技能穿插交融，供给各种办法进行时空数据收集、信息提取、网络办理、常识发现、空间感知认知和智能方位服务，具有以下7个方面的特色，即：无所不在、多维动态、互联网+智能物联、全自动与实时化、从感知到认知、众包与自发地理信息、面向服务；构成了高精度方位与姿势丈量、全球空六合一体化的非线性地球参阅结构构建技能、星基导航增强技能、六合一体化网络通讯技能、多源成像数据在轨处理技能、信息智能终端服务技能、时空信息资源调度与网络安全、通讯导航遥感一体多功能卫星渠道规划与研发等一系列中心要害技能，这些要害技能正直接或间接地支撑着智能驾驭技能的展开(图 2)。

　　导航定位技能与遥感技能是两种首要的获取空间信息的技能手段。导航定位首要处理方针点的接连定位问题，遥感首要处理面状方针几许和物理参数的反演，二者各有特色，优势互补，走向交融是这两项技能的展开趋势，二者的交融可以有用地进步空间数据获取功率，进步空间数据的牢靠性。

　　在城市杂乱路况下供给室表里无缝、高精度、高可用的导航定位技能手段，是智能驾驭对测绘遥感提出的需求。我国学者近几年提出弹性PNT结构和归纳PNT体系，现已引起世界同行的重视。从多源交融的视点，未来PNT体系对雷达，光学印象等遥感技能也有极大需求。笔者从天基信息实时服务体系的视点提出了定位、导航、授时、遥感、通讯(PNTRC)五位一体的交融设想，将在以下3个方面服务智能驾驭。

　　GNSS增强技能划分为信息增强技能和信号增强技能两种。信息增强技能是指运用地上盯梢网数据解算GNSS信号的差错改正数和完好性信息，再经过地基互联网或许卫星通讯信道播发给用户，用户运用接纳到的GNSS的改正数批改本机接纳的GNSS信号差错，然后进步定位精度和完好性。美国的WASS和我国的千寻网络都已可以为用户供给实时或准实时的分米、厘米级定位服务，可是关于GNSS信号欠安的运用场景，信息增强也力不从心。

　　信号增强技能是指增强测距信号发射功率，GNSS信号增强的中心是进步GNSS信号的可用性。2018年，武汉大学发射的珞珈一号科学实验卫星是探究通讯、导航、遥感一体化技能的一次成功的测验。该卫星展开了初次低轨卫星导航增强实验，验证效果显现，选用低本钱星载时钟生成的测距信号，在高仰角条件下，伪距和载波相位精度别离为1.5 m和1.7 mm，单星授时精度为10~30 ns，实时定位精度为30 cm，完结了导航信号的增强，经过实践验证了低轨卫星导航增强技能计划的可行性。

　　经过导航卫星和具有导航增强的低轨遥感和通讯卫星进行组网，完结实时、全球掩盖的高精度方位增强服务，可望为智能网联轿车未来工业展开供给技能保证。

　　智能网联轿车完结自动驾驭，需求施行环境感知、高精定位、决议计划规划、履行操控等一系列要害进程，车辆航向和姿势的准确丈量与操控起着至关重要的效果，根据实践工程经历，在地下停车场、闸机口、施行转弯操控等进程中，车辆航姿的丈量精度需求优于0.5°，坚持精度要优于0.5°/h。

　　高精度POS(positioning and orientation system)是地理信息收集更新速度的中心技能配备。2009年，武汉大学在国家严重专项的牵引下，与国内惯性范畴、卫星定位范畴、遥感测绘范畴内的多家科研院所密切合作，针对航空对地观测载荷-55℃~70℃极限温度下的惯性灵敏器参数漂移难题，展开惯性灵敏器差错构成机理研讨，对温度梯度、温度改变率、高低频振荡引起的动静态差错进行参数辨识建模与标定，提出动静态一体化的全温惯性丈量单元标定办法，处理了精细速度、航向及姿势高精度丈量难题。

　　之后，又树立了高精度方位姿势丈量仪与光学载荷一体化、动基座标定与测验技能体系，提出了弱GNSS信号条件下根据可量测实景印象的POS数据纠偏办法，处理了光学载荷表里方位参数耦合相关性问题，极大地进步了航空遥感印象无控定位精度，在1000 m航高条件下，根据国产高精度方位和姿势丈量技能的无控测图精度优于0.1 m。

　　GNSS定位技能在“城市峡谷”杂乱运用场景下，因为在卫星信号的遮挡、衰减和屏蔽，往往无法供给方位服务，多源交融的感知导航定位是智能网联轿车完结高精定位的工程首选。

　　针对车载移动感知在城市杂乱环境下的高精度、高稳健导航定位需求，相关科研团队提出车载零推迟组合导航初始化办法，处理地下车库、地道等高频次杂乱场景下(弱无GNSS信号)的运用问题，完结了无须惯性初始化的零推迟航姿输出，完结开机即用；提出了根据GNSS/INS/SLAM/GIS交融导航和多方针协同定位办法，完结了车载移动感知的高稳健性和车车协同感知，为智能网联单车、车车以及车路协平等场景运用完结高牢靠、低本钱的定位供给了技能支撑。

　　自动驾驭牢靠性要求高，GNSS供给肯定定位信息，而印象匹配导航(SMN)适合于部分准确导航，GNSS/SMN(印象匹配导航)相结合，运用视觉信息匹配和高精地图辅佐来进步GNSS定位的牢靠性。经过辨认印象中的交通标志、人工编码标志等特征，而且运用这些标志的几许信息辅佐GNSS技能和INS技能定位，以补偿GNSS导航功能的缺乏，然后完结自动驾驭防撞、避障、变道导航等运用。

　　GNSS路途信息收集与更新实时智能驾驭技能的重要支撑技能，与传统人工丈量和调绘比较，移动丈量具有高功率、低本钱、劳动强度低、效果全面、牢靠性高级特色，广泛运用于根底测绘、电子地图测绘和修测、公路GIS与路产办理、路途裂缝检测、电力及铁路财物办理等范畴。

　　经过20多年的展开，移动丈量体系(mobile mapping system)内在不断扩大，《实景地图数据产品》《可量测实景印象》《车载移动丈量技能规程》已作为国家和职业规范服务于测绘遥感、才智城市等各职业，多种类型配备服务国防建设，实在进步了我国的对地观测技能、配备水平，极大增强了国防实力，成为3S集成的经典事例[5]。

　　随同智能网联轿车的展开，移动丈量技能在高精地图收集上得到了进一步运用，从专业的高精度地图收集车，到面向众包数据出产的微小型收集设备，再到各种无人自主巡检巡测渠道，移动丈量技能的收集精度不断进步、数据处理自动化程度大幅进步、设备本钱大幅下降，移动丈量与5G及边际核算结合，现已展开为实时智能处理、社会化、大众化的时空信息获取办法。

　　现阶段高精地图首要选用“移动丈量+众包”数据收集办法，以及“会集出产”和“众包散布”两种地图出产形式，两者各有好坏，以“移动丈量”形式出产高精度地图根底数据，以众包形式对高精度地图完结数据弥补及更新，如图 3和图 4所示。

　　众包轨道数据精度低、处理难；车辆驾驭行为多变，轨道中车道辨认难；穿插口信息杂乱提取难；导航数据多源异构、改变检测辨认困难、更新难，所以有学者提出了根据束缚混合高斯的众包轨道车道聚类交融办法，精度到达0.3~0.5 m，处理了车道辨认、拓扑提取与交融难题，构成了一种收集本钱低、更新快的高精度路途众包测图(lane-level road crowd-mapping)理论与办法。

　　未来，“众包+车路协同”的收集形式，与边云协同的核算处理形式将成为高精地图运营的首要形式[10, 43-44]，经过路侧设备接入地图收集网关，内置路途改变更新辨认程序，经过对新旧路测数据的比对，完结设备收集范围内路途环境改变的辨认，经过5G网络设置的分流战略，车端地图数据可直接与路侧边际核算节点地图服务模块互联，下降端到端网络时延，协助完结快速核算使命处理和低时延效果反应。

　　传统电子地图服务于人，而高精地图的首要服务对象是车，智能动态的高精地图作为未来出行的要害一环，是交通资源全时空实时感知的载体和交通东西全进程运转管控的根据。从单车智能到智能网联、再到车路协同展开，智能网联轿车与车路协同驾驭对高精地图提出了高精度(high accuracy)、高丰厚度(high richness)、高动态性(high dynamic)、高牢靠性(high reliability)、高安全性(high security)不同阶段层次的需求。

　　高动态性：从高精地图到高精动态地图，经过与路侧传感器交融感知，完结高牢靠、高掩盖的交通全要素实时数据在高精度根底地图上的动态映射。

　　高牢靠性：智能网联轿车动态随机散布、路侧传感器异构多源等特性，以及网联自动驾驭对信息精度、实时性与牢靠性的高要求，带来车路感知体系配置、路侧感知布置、多源数据时刻同步、多源异构数据相关等难题，对高精动态地图根底渠道的感知与交融牢靠功才能提出了应战。

　　高安全性：高精度测绘数据关乎国家安全，现在地图审阅仅限于静态根底信息，关于未来动态数据的加载，现有审图形式难以满意需求，需求进一步优化。

　　一起，还要考虑到智能网联轿车快速展开带来的网络信息安全问题，需求在感知层、传输层、数据层、运用层等多个维度，处理数据收集、传输、运用、更新进程中的安全保密及可控安全运用问题，做到防假造、防篡改、防狡赖和抗干扰。

　　构建定位、导航、授时、遥感、通讯五位一体的PNTRC(positioning, navigation, timing, remote sensing, communication)天基信息实时服务体系，已成为今世空天信息技能展开的重要方向。一星多用、多星组网、六合互联、多网交融的地球空间信息智能服务，可以完结新媒体(全息长途出现)，新空口(多种异构无线传输接入)，新架构(地上和卫星交融的移动网络)和新交融(通讯、核算、导航、感知)，实时导航定位精度有望进步到分米级乃至厘米级。

　　自动驾驭地图与才智交通的交融将为各自范畴带来新的展开机会，更高的接入速率(10 GB~1 Tbps)，更低的接入时延(ms级以下)，将会为“人-车-路-网-云”的服务才能和功率带来极大进步，智能驾驭的云控渠道实时剖析决议计划后，将信息下发给行人、车辆以及交管部门，服务路途精准监控、智能交通流量剖析、根底设备毛病监控、才智法律等，满意智能驾驭各种运用场景需求。

　　在新的智能网联环境下，地球空间信息技能的展开也将催生新的展开趋势, 智能网联轿车和车联网，作为才智城市的神经，将供给智能互联的实时感知与管控传感器网络(high perception and control)，构建新一代信息感知环境，完结才智交通体系的全面感知、高效传输与智能操控，树立满意未来城市和交通体系的大数据全息感知体系。

　　未来，遍及城市各个旮旯，无所不在的智能网联轿车传感器网实时获取时空数据，将以史无前例的速度取得多维动态监测，根据智能网联轿车的智能互联的实时感知与管控传感器网络，可以满意才智城市室外到室内，从地上到地下的真三维高精度建模，时空动态数据的感知、剖析、认知和改变检测在人类社会可继续展开中将发挥越来越大的效果。

　　(1) 轿车正加快由出行东西向智能终端和网络载体改变，智能驾驭对测绘遥感提出了高精度、高牢靠性、高集成度和低本钱的要求，测绘遥感需求与人工智能、大数据、云核算及5G/6G通讯等技能集成交融，一起服务智能驾驭与车联网。

　　(2) 高精地图将向高精动态地图根底渠道展开，智能驾驭高精地图的规范、制造、实时更新与保密办法需求立异。

　　(3) 车路协同的智能化是智能网联轿车的展开趋势，离不开云、管、端的协同合作，V2X与感知技能、移动边际核算(MEC)和室表里无缝导航定位相交融，可以为完结智能网联轿车展开供给强壮助力。现在，集5G-V2X通讯、传感器(视觉、激光、毫米波雷达)边际实时感知、室表里无缝高精度导航定位，以及高精地图服务相交融的移动边际感知定位模块，尚属空白。

　　(4) 智能网联轿车的展开离不开新一代通讯、地球空间信息、轿车体系、集成技能等多学科支撑，展开智能轿车需求充沛发掘测绘、导航、通讯、大数据、云核算等学科穿插交融潜能。

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