智驾进城，高精度 GNSS 为何还要再升级

编者按：城市 NOA，即城市领航辅助驾驶，指的是用户在导航设定好目的地后，车辆在行驶过程中可以实现跟车、超车、变道、转弯与识别反应红绿灯等功能。

发展城市 NOA 对提升用户辅助驾驶使用率非常重要。数据显示，在用车时长上，城市场景占比 90%。同时，每天仅有 25% 的用户出行会通过高速，而城市道路为 100%。

从提高用户使用频率和用户体验角度看，车企之间的城市 NOA 竞争也将愈演愈烈。

在这场迫在眉睫且考验技术储备的开城之战中，汽车之心将围绕「城市 NOA」这条主线，采访车企、智能驾驶产业链、技术专家、深度用户，通过文字与视频的形式，理性、客观地解构城市 NOA 的关键玩家与关键技术，为城市 NOA 的科普提供一份清晰的「知识图谱」。

车企们开城如火如荼。

当最新版本「全国可用」「99% 可用」的智驾系统 OTA 给了车主，更掀起了一波车主实测「智驾进村」的热潮，彻底将智驾的热度和使用率拉到历史高潮。

在各类短视频平台都能刷到智能汽车用户「智驾进村」的体验：有的在三线城市成功开启城市 NOA 功能、有的顺利通过进村窄路，有的则表现不佳，底盘被擦，还有人带着老爸老妈也体验了一回家门口汽车「自己开车」的科技感。

汽车之心也开着某新势力的智能汽车，去广东二三线城市实测智驾开城状态，我们真实体验到智驾的惊人进步，也期待其舒适度的不断优化。

当智驾大规模渗透，开城数量快速增长的同时，如何提升质量值得我们探讨。

高精度定位是提升城区 NOA 质量的前提——高精度定位的精度、可信度和可用率决定了智能驾驶功能的覆盖范围。

举例来说，如果高精度定位的 IMU 产生了千分之五的标度误差，就会导致将近 1°航向偏差。

当汽车开启城市领航辅助驾驶在十字路口掉头后，继续直行 100m 横向偏差将达到约 1.7m，即半个车道的距离，那么车就会偏离行驶车道。这在城市场景，很可能是致命危险。

智驾对高精度定位的强需求，也促使其迎来爆发。是机会也是挑战，智驾进城、智驾进村，在车企开疆城市 NOA 的背景下，定位行业还有两场仗要打。

一场是继续卷高精度产品的精度，这需要依靠组合导航总成 P-Box、 GNSS 模组及 IMU 模组等产品的性能不断迭代。

最近，导远电子发布的 GNSS 模组 NAV3120 系列就是在其上一代产品的基础上，持续卷性能、卷参数的成果，将双星座、双频直接提升到了全星座、全频的水平。

另一场则是伴随车企在智能驾驶的持续发力与比拼，对导航定位厂商都提出了新的要求，如何跟随车企节奏迭代技术和产品，决定着导航定位厂商 2024 年升级的方向。

作为高精度定位行业的头部企业，导远电子自 2022 年起就持续升级定位产品矩阵，先后推出 IMU 模组、GNSS 模组等高性能、高性价比的方案，以满足不断变化的市场需求，而最新发布的 NAV3120 系列无疑是最典型的案例。

从双频双星座到全频全星座，GNSS 模组精度技术革命到来

GNSS 模组演化史就是一部波澜壮阔的定位精度与可用率的内卷史。

早期 GNSS 模组精度不够，只能用于汽车路线导航。

现在，高精度 GNSS 已经成为保证智能驾驶定位精度的钥匙，GNSS 定位精度一路从十米级、米级向亚米级、分米级、厘米级突破，实现了从车载定位导航系统到智能驾驶定位的跨越。

现在，GNSS 模组精度有多卷？

导远发布的 GNSS 模组 NAV3120，速度精度达到 0.03m/s RMS，RTK 位置精度达到 1cm+1ppms RMS。而从下方的定位精度测试对比数据可以看到，相比业内同类型的车规级双频 GNSS 模组（对比设备 A），NAV3120 模组的定位性能有明显优势。即使是与车规级多频模组（对比设备 B）相比，在 CBD 道路、郊区道路以及城市高架道路环境下，两者的定位误差非常相近，而在林荫道路环境下，NAV3120 的定位性能则优于多频模组。

GNSS 模组提升精度的秘诀是星座与频率。

星座是 GNSS 接收到全球不同卫星导航系统的信号（如美国 GPS、中国北斗 BDS、俄罗斯 GLONASS 等），频率就是接收器能接到的载波信号通道数量。

单频只能接收卫星 L1 载波信号，而双频加入了 L2 载波信号，两种不同频率可以消除掉大部分电离层引起的误差，可以用于高要求的精密定位。

星座、频率数量的提升与精度正相关，但当前 GNSS 模组产品多停留在双频、多星座的阶段。

想要提高精度，就得在多星座、双频再上一个台阶。

导远发布的 GNSS 定位模组 NAV3120 将行业从多星座双频拉升到了全星座、全频。

横向对比，NAV3120 在可用率、可信度两个层面都有更优表现。

具体来说，NAV3120 一网打尽了我们熟知的 GPS、中国北斗 BDS、格罗纳斯 GLONASS 、伽利略 Galileo、准天顶 QZSS 在内五大全球卫星导航系统，还囊括了印度区域导航卫星系统 NAVIC 以及星基增强系统 SBAS，将以前只支持 L1、L2 的双频，扩展为支持 L5、L6 的全频。

同时，NAV3120 内置 RTK 算法，可支持内置 IMU 或外接高性能 IMU，结合车辆车速、方向等信息，实现 GNSS 弱或无信号条件下，数秒内提供厘米级定位精度，满足智能驾驶领域对 GNSS 系统的高性能要求。

过去 GNSS 卫星信号很容易被城市中的树荫、大楼、桥梁所干扰。

「高速上 GNSS 可用率能达到 99%，但是开到城市里可能下降到 60%-70%。」导远电子研发副总裁王理砚介绍道。

NAV3120 通过提升可用率，优化了 GNSS 卫星信号在城市场景中易被干扰、易被遮挡的痛点。

目前 NAV3120 在城区场景覆盖率可达 80%～90%，在卫星信号丢失的情况下，可保证汽车在 500 米的行驶距离内定位偏差小于 1 个车位。

值得一提的是，导远曾经在上海南京路、陆家嘴等城区做过对比测试，在复杂场景下，同类型 GNSS 模组的轨迹出现明显漂移和跳点，无法保持在车道内，而 NAV3120 仍可以维持平滑的定位轨迹，即使在经过隧道、立交遮挡时，也可以得到稳定的定位。

而可信度，需要通过提升 GNSS 抗干扰能力来实现。

在城区，车辆遇到的干扰远超想象，无人机表演、重大考试设置信号屏蔽，定位信号都有可能被干扰。

一次乌龙让人记忆犹深，有一年在电子器件展会上，出于安保需要，现场设置了 4G 信号屏蔽器，结果把卫星信号一起屏蔽了，大家来到某家厂商的 GNSS 模组展示区参观，这些产品几乎无一幸免，均无法正常工作。

也就是说，一个车规级 GNSS 模组必须在信号干扰的情况也要能正常运转。据了解，NAV3120 含 1040 个跟踪解调一体化通道，同时拥有多频点窄带抗干扰能力，可以解决行车时遇到的多种信号干扰问题，持续提供准确定位。

在模拟卫星受到干扰（L1+L2+L5 多个频点受干扰）的对比测试试验中，NAV3120 能维持固定解和平滑轨迹，展现出优秀的抗干扰能力；而即使在空旷的环境下，对比 GNSS 模组也无法维持固定解。

GNSS 软硬结合，导航定位厂商也要多面手

一颗车规级 GNSS 模组有多大？

答案是 2g，17 毫米×22 毫米，NAV3120 GNSS 模组的尺寸相当于 3.1mm 厚度的小号邮票大小。

这对于高精度定位厂商来说，无疑是一场「软硬件」的联合考验。

GNSS 模块的关键组件包括射频芯片、基带芯片和处理器。初期，由于技术限制，行业普遍采用分立式架构，即将这些核心组件独立设计并集成于单一电路板，导致整体体积较为庞大。

GNSS 进入消费电子行业后，行业对精度要求没有那么高，射频和基带出现一体化设计，封装技术、电路设计水平等也逐渐提高，模组的体积可以做得更小。

但到了自动驾驶时代，导远要解决更难的问题——在最小面积内实现最高集成度的同时，还要保持高精度。

软件上，要保持高精度就要靠对定位算法的积累。

据王理砚介绍，导远的优势在于从 2016 年就进入了智能汽车高精度定位赛道，同时也最早实现了高精度定位产品和解决方案的量产上车，在组合导航算法、惯导算法、卫导算法等多方面有丰富的积累。

硬件上，不仅要求高度集成，同时还要模组自研。

目前 NAV3120 里集成的芯片是车规级全频高精度 GNSS RF-SoC 芯片，已通过 AEC-Q100 Grade2 认证，可提供丰富的原始观测量数量和质量，在同类产品处于领先地位。

此外，自研模组也意味着企业能够提高产品性价比，同时，自研硬件可以更好地与软件算法配合，共同提升精度与可用率。

据王理砚介绍，为了满足车企更多元的需求，以及对于产品效能的提升，自 2022 年起，导远就独立开发 GNSS 模组系列产品。

此外，导远 NAV3120 在设计之初就全面考量了多终端差异化需求，实现一款产品适配多个终端的能力，覆盖包括智能驾驶、割草机、无人机、测量测绘、车辆定位、运输与物流等多个应用领域。

最后则要回归到功率和功耗上。

目前 NAV3120 功耗只有 115mA@3.3V，做到了行业同类型产品的最低功耗，在零下 40 到 105 度的环境下也可以正常工作，保证了车辆在高温、低温天气下实现稳定的高精度定位。

除了高精度 GNSS 产品，智驾更需要产品线

当前，定位主要分四大门派：

GNSS 卫星导航：系统以通过自身与不在同一条直线上的 3 个静态参考物的相对距离确定位置，被称为三角测量，利用载波相位差分技术（RTK），其测量精度可以达到以厘米为单位；

IMU 惯性导航：在知道汽车初速度、加速度、行驶时间等信息后，通过航迹推算来确定车辆速度和位置；

激光雷达&视觉定位：前者通过点云匹配来对汽车进行定位，这种方法与高精度地图有强绑定关系且雨雾天气难以识别，后者更是天方夜谭，由于缺乏三维信息无法实现精准定位。

组合导航，就是两种或两种以上非相似导航定位系统的结合。曾经一段时间江湖上各大武林门派林立。目前，行业内公认为卫星导航+惯性导航是最佳组合。

GNSS 卫星导航补充了 IMU 惯性系统的累计误差问题，IMU 弥补了 GNSS 卫星系统的不稳定和易受干扰的劣势。

随着智能驾驶覆盖范围的扩大，从高速 NOA 到城区 NOA，智驾系统要面临时间和空间两大变化。

时间上，是低频应用变成了「牙刷」应用。过去高速 NOA 可能周末或者放假才能用上一次，但城区 NOA 早晚通勤上班都得用一次，智能驾驶系统的使用频率不断增加，也提高了用户对智驾的舒适度要求。

空间上，是从地板级难度拉升至天花板级。在城区场景鬼探头、车辆加塞频出，同时，城区高楼大厦、桥梁高架、浓密树荫、地下车库等复杂环境对高精度定位考验很大。

车辆穿行在城市高楼大厦、桥梁高架，定位精度很容易受到影响。

这要求高精度定位在精度、可用率、覆盖场景下持续内卷。

过去，别说遇到桥梁遮挡，哪怕是路过密集的梧桐树树荫，由于受到树叶遮挡也会出现定位信号不准确的情况。

王理砚表示，GNSS 为车辆提供的绝对位置作为基础信息，对多源融合定位的结果具有重大影响作用。

高精度 GNSS 叠加高精度 IMU 可以得到「1+1〉2」的效果。

目前，最为成熟的组合导航产品是以高精度定位总成 P-Box 的形态呈现，随着技术的发展和市场需求的变化，定位供应商也开始推出了新的产品形态，即 GNSS 模组和 IMU 模组。

2023 年 12 月，导远宣布其 2023 年全年量产交付量较上年增长超 80%，量产项目数较上年增长超 76%。

此前，据高工智能汽车研究院统计，导远电子、博世、经纬恒润占据了 2022 年乘用车高精定位模块/系统市场份额前三位。

背后更宏观的原因是，导远看到了不断变化且更加多元的车企需求。

王理砚总结了高精度定位行业要面对的行业趋势：

第一，目前车企智驾都处于加速普及阶段，智能驾驶系统覆盖车型的价格范围也在不断下探，对零部件价格的弹性要求更高，作为供应商要提升精度还要降低成本。

导远坚持「技术研发+量产交付」双轮驱动，通过技术创新和智能制造实现精度和价格的平衡。导远率先通过智慧化生产实现降本增效和量产交付能力的大幅提升。目前，导远年产能已超过百万套。

第二，汽车产业在经历巨变，新技术突飞猛进，不同技术路径百花齐放，百家争鸣。

比如，电子电器集中化下域控制器及舱驾一体，BEV+ Transformer+OCC 推动下纯视觉路线和激光雷达的多传感器融合路线。高精度定位厂商不能只做单独的产品，而是一条产品线、一个产品生态圈，拿出不同的产品适应潮流。

本质上，导航定位厂商要出圈，就必须尽可能为车企提供多一种选择，导远将高精度定位传感器拓展为成熟且完备的高精度定位产品矩阵。

此外，以模组或贴片的形式集成到域控，及以独立盒子 P-box 的形态上车的两种形态的高精度定位产品，将在行业长期并存。

因为，尽管在集成域控下，车企可以更好的控制制造成本，但需要考虑售后问题。

目前，导远 P-Box 已有数十万套量产上车经验，产品性能和质量在实践中得到了切实的验证。

此外，导远 IMU 模组、GNSS 模组也都分别有量产上车项目及后装市场的出货经验。

导远选择「客户导向」就是遵循市场规律。车企选择哪种定位传感器，是出于车型、预算、技术指标等全盘考虑的。

作为高精度定位厂商，必须以最佳状态兜住客户需求，无论是 P-Box，还是 IMU 模组或 GNSS 模组，提供高性能、高安全、高性价比的产品方案，以助力车企量产落地更加安全、可靠的智能汽车。

据悉，导远新的定位产品正在研发中，相比于上一代还会在精度、集成度、性价比等方面进一步提升。