听说GPS成了整个现代经济的隐患,不过不用怕,你还有中国的北斗

2018-08-17

最近,苹果要造车的新闻又闹得沸沸扬扬。

8 月 15 日,据外媒 AppleInsider 的消息,著名打脸分析师郭明錤在其发布的一份报告中称:在未来,苹果的服务、增强现实(AR)及汽车项目将助力其市值迈向 2 万亿美元大关。

事实上,自 2014 年起,苹果要造车的传闻就一直没有停歇过。虽然名为「Project Titan」的自动驾驶汽车计划也曾一度传出已经被苹果放弃,但是在前段时间,苹果前 Mac 硬件工程副总裁 Doug Field 在前往特斯拉任职 5 年之后又重新回到了苹果,这不免让人浮想联翩。

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其实不用说大家也知道自动驾驶早已经成为了国内外各大科技巨头的兵家必争之地,比如谷歌的 Waymo、特斯拉的 Autopilot 以及百度的阿波罗平台等等。

而苹果若真像报告中所说决定将自动驾驶作为其市值冲向 2 万亿美元的基石之一,那么未来在自动驾驶技术上的竞争将无疑变得更加激烈。

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而说起自动驾驶,极客君昨晚打开电视,在芒果台的一档原创科技秀《我是未来》中看到了关于自动驾驶的一些「骚操作」。

节目中设计了一个躲避路障并倒车入库的挑战场景。

具体而言,宽度为 1.91 米的车辆需要倒车通过由 2 块插满尖锐铁钉的木板构成的宽度为 2.21 米的路障(也就是说车辆通过路障时两边一共只有 30 厘米的余量)并最终倒车进入同样由 3 块插满尖锐铁钉的木板拼成的车库里。

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虽说躲路障、倒库听起来简直就是平常驾照考试里的基本操作,但如果车辆的车窗、倒车影像全都被蒙上了黑布,后视镜也被收起时,事情恐怕就没那么简单了。

可以说,驾驶员在挑战车辆里已经完全失去了眼睛判断车辆位置的能力。

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不过取而代之的是,车辆顶上安装了一套厘米级的高精度定位系统,使得车辆连同障碍物、车库的位置信息全部呈现在了车辆里的平板电脑上,而驾驶员也就仅能依靠这些信息来完成挑战,这也差不多就是自动驾驶下车辆的工作状态了。

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随后,挑战正式开始了。

由下图也不难看出,车上的高精度定位系统将车辆与尖锐的铁钉之间短短几厘米的距离都实时地反映在了屏幕上,而最终车辆也以距离铁钉仅 4 厘米的状态下有惊无险地通过了第一关的障碍。

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至于第二关倒车入库,驾驶员也是在厘米级高精度定位的指引下稳步驶入了车库。而这回,车辆与车库一侧铁钉间的距离甚至只有 2 厘米,可谓是擦肩而过。

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最终车辆校正车头,笔直倒进车库,并在距离车库最里面的铁钉 5 厘米处成功停下了车,挑战成功。

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看完这个挑战,极客君确实觉得还挺紧张刺激的。

不过大家也许不知道,在驾驶员「盲驶」避开厘米开外的铁钉并成功倒车入库这样的「骚操作」背后,是一家由中国兵器工业集团和阿里巴巴集团共同出资设立的全球领先的精准位置服务公司——千寻位置和他们提供的厘米级高精度引导系统。

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至于这套系统的原理,千寻位置 CEO 陈金培在节目中解释到,为了向遍布全国的用户提供精准定位及延展服务,千寻位置不仅利用了我国北斗卫星的基础数据,还使用全国超过 2200个北斗地基增强站及自主研发的定位算法,通过互联网技术进行大数据运算做到了高达动态厘米级和静态毫米级的定位能力。

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▲基于北斗基地增强站的高精度定位原理图

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▲北斗地基增强站分布示意

由此也不难看出,厘米级的高精度定位已经成为了保障自动驾驶安全可用的一项重要基础设施,而更让人宽慰的是,在自动驾驶方面的竞争日益激烈,且美国对华科技保护主义日益抬头的今天,这样重要的基础设施也可以有一颗「中国芯」。

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其实在节目中演示的自动驾驶应用场景之外,千寻位置 CEO 陈金培表示厘米级定位还可以被应用在诸如检测山体滑坡等自然灾害上。

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而在节目最后,现场 200 位观众还为当天的三个科技展示投了票,结果千寻位置也凭借出色的发挥成功赢得了观众 91% 的支持率,成为了三个科技展示中的胜出者,足见观众对此的认可。

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当然,有的小伙伴可能就会问了,我们平常使用的 GPS 不是也挺好的么?但这是在没有比较的情况下。

在此前,千寻位置就用北斗高精度定位和 GPS 做了一个实测 PK。结果不言而喻,千寻位置厘米级定位精度完胜了仅有 10 米级以上定位能力的 GPS 定位系统。

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此外,除了 GPS 的精度,GPS 的可靠性在最近也受到了质疑。

7 月 25 日,彭博社发表的一篇文章称,自美国国防部于 2000 年向公众提供 GPS 定位服务以来,全球经济正在变得越来越依赖 GPS 定位系统,但 GPS 定位系统本身却并不完美。

文中提到的一个细节便是在 2016 年 1 月美国空军在将 GPS 卫星数据库值调 0 的时候,导致几颗 GPS 卫星上的原子钟走慢了 1370 万分之一秒,但也就是这么一个微小的错误,导致了在此后的 11 个小时里手机信号塔失去连接、美国警方和消防部门通讯出错、BBC 电台信号中断等等严重后果。

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文章还提到目前全球已经有 20 亿个 GPS 接收器正在使用,而据欧洲卫星导航机构预计,这个数字到 2022 年将达到 70 亿。因此,一旦 GPS 系统出现问题,后果将不堪设想。对此,美国加州共和党众议员 John Garamendi 表示:

GPS 是整个现代经济的一个失败点。

因此,该文章建议需要有 GPS 的备用系统。

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而我国的北斗除了在精度上能完美地成为 GPS 定位系统的替代品,在高精度随之带来的丰富应用场景上更是完胜 GPS。

今年 5 月,联想的 5G 标准投票事件引发了广泛讨论,事件争的也就是应用在手机蜂窝网络上的 5G 标准制定权。而事实上,除了蜂窝网络,5G 的标准制定组织 3GPP 还将 5G 的应用场景扩展到了物联网和自动驾驶等之上,足见其未来的发展潜力。

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对于自动驾驶,定位精度的重要性通过上文中的场景展示已经无需赘述,厘米级的定位将成为保障自动驾驶安全的基石。

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而对于物联网,在厘米级定位的加持下,它的想象空间则更加广大。

比如说下图中能根据人的位置自动跟随的旅行箱,就将让人们的生活极大地智能化;

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能随着车辆经过自动点亮的路灯不仅能温暖人心,还能让整个城市的运转变得更加高效、智能。

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由此可见,高精度时空定位能力将成为一项基础设施,助力未来以自动驾驶、智慧城市、智能可穿戴、智能出行等为代表的智能物联网新时代。

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