戴世智能是一家聚焦于自動駕駛領(lǐng)域，為行業(yè)提性能領(lǐng)先和質(zhì)量過硬的量產(chǎn)級高精度定位解決方案。自2015年成立以來，先后推出了針對無人機(jī)和汽車自動駕駛應(yīng)用研發(fā)了高精度組合慣導(dǎo)、IMU模組和測試軟件套件等行業(yè)領(lǐng)先的產(chǎn)品。

上海戴世智能科技有限公司副總經(jīng)理&聯(lián)合創(chuàng)始人陸海峰以《P-Box的發(fā)展與應(yīng)用2022》為主題展開演講，以下是演講內(nèi)容整理：

上海戴世智能科技有限公司副總經(jīng)理&聯(lián)合創(chuàng)始人陸海峰

本次演講分為行業(yè)背景、高精度IMU性能需求、高精度IMU標(biāo)定技術(shù)、About 戴世、IFS3000 ADAS測試套件幾個部分。

IMU性能需求

2020年以后，L2及L2+級別的輔助駕駛呈現(xiàn)出燎原之勢，高精度組合導(dǎo)航系統(tǒng)主要由GNSS衛(wèi)星信號接收、RTK算法和IMU慣性導(dǎo)航單元組成，其中GNSS/RTK在開闊場景精度高，卻在城市復(fù)雜工況下缺少魯棒性，而IMU可以克服GNSS/RTK定位信號的此類缺陷，同時，和視覺和激光雷達(dá)形成的SLAM技術(shù)，進(jìn)一步使車輛具備全天候高精度定位能力。

高精度IMU的在性能需求上有一個特點，那就是沒有止境，但是在汽車行業(yè)需要討論“good enough”的平衡性問題。接下來是我們所做的一個性能對比試驗，意在說明IMU 精度對VSlam/VIO的性能影響。實驗采用不同精度等級的IMU產(chǎn)品匹配雙目視覺，進(jìn)行一個VSlam/VIO的實時建圖及軌跡繪制測試。

其中Sample A選擇的是3.5°/h的零偏不穩(wěn)定性，Sample B采用的是6.3°/h的零偏不穩(wěn)定性，同時，兩種樣品都配有正交性校準(zhǔn)的與否的不同邊界條件排列組合。結(jié)果顯示，在不同精度等級IMU的狀態(tài)下，隨著距離的增加（單圈約550m），兩個樣本軌跡繪制表現(xiàn)也不同。我們進(jìn)行了五十次的重復(fù)實驗去定量比較這種差距，發(fā)現(xiàn)Sample A的精度和重復(fù)性有顯著優(yōu)勢，其誤差在累積后表現(xiàn)出來的穩(wěn)定性較好，在沒有輪速類里程計輔助的場景下，依舊可以實現(xiàn)五米左右的箱形圖分布。

圖片來源：戴世智能

IMU可以彌補(bǔ)GNSS信號不穩(wěn)定的情況，這主要是因為無 GPS 信號環(huán)境時，定位依靠的是 DR 算法（Dead Reckoning）。DR算法是指已知上一時刻導(dǎo)航狀態(tài)（狀態(tài)、速度和位置），根據(jù)三維慣性傳感器推算到下一時刻的航位狀態(tài)。DR 算法包括姿態(tài)編排和位置編排兩個部分，姿態(tài)編排使用的是 AHRS融合算法，處理后輸出車機(jī)姿態(tài)信息。

在出現(xiàn)攝像頭失效、衛(wèi)星型號被遮擋的情況時，就需要使用IMU+輪速+高精地圖（狀態(tài)、速度和位置）進(jìn)行定位，也就是使用DR算法進(jìn)行定位，而DR 算法精度主要取決于 IMU（陀螺儀和加速度計）和測速儀的誤差，慣性傳感的誤差將引起位置誤差隨時間的二次方增長，測速儀誤差將引起位置誤差隨時間線性增長。

高精度IMU標(biāo)定技術(shù)

說到性能就會講到標(biāo)定和校準(zhǔn)，車用場景下高精度IMU標(biāo)定技術(shù)的要求越來越高。以陀螺儀的標(biāo)定校準(zhǔn)為例，下圖是比較經(jīng)典的陀螺儀校準(zhǔn)模型中的主要修正參數(shù)。校準(zhǔn)過程中，需要通過高精度標(biāo)準(zhǔn)裝備進(jìn)行大批量的數(shù)據(jù)采集、矩陣求解計算，最后回灌入產(chǎn)品中，讓每一個芯片都有獨立的校準(zhǔn)狀態(tài)。經(jīng)過標(biāo)定后可以將零偏隨溫度的漂移降低到0.001dps，提升了1-2個數(shù)量級；標(biāo)度因數(shù)誤差通過標(biāo)定可以在傳感器全量程內(nèi)，將誤差范圍從3%縮小到0.3%，提升了1數(shù)量級。

圖片來源：戴世智能

總結(jié)一下，校準(zhǔn)和不校準(zhǔn)的成本投入相差不到30%，然而可以使慣性導(dǎo)航器件的精度有1-2個數(shù)量級的提升，這對于整個工業(yè)界來說是合理的、也是值得投入的環(huán)節(jié)。此外，戴世智能也會對交付后的基礎(chǔ)器件產(chǎn)品有檢驗，確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性，驗證其校準(zhǔn)參數(shù)是否起效。例如，以下展示的是通過不同溫度循環(huán)曲線的對比，可以從中辨?zhèn)鞲衅鞅憩F(xiàn)否有重復(fù)性。

戴世智能會對所有器件做嚴(yán)苛的產(chǎn)品測試，比如短短的幾十秒之內(nèi)快速升降溫測試，列出溫度循環(huán)曲線的對比圖，考驗高溫度梯度場景下產(chǎn)品的形變、應(yīng)力對零偏穩(wěn)定性的影響，并對傳感器校準(zhǔn)調(diào)試到重合度符合標(biāo)準(zhǔn)之后再進(jìn)行標(biāo)定。

戴世智能公司介紹

戴世智能是一家聚焦于自動駕駛領(lǐng)域，為行業(yè)提性能領(lǐng)先和質(zhì)量過硬的量產(chǎn)級高精度定位解決方案。自2015年成立以來，先后推出了針對無人機(jī)和汽車自動駕駛應(yīng)用研發(fā)了高精度組合慣導(dǎo)、IMU模組和測試軟件套件等行業(yè)領(lǐng)先的產(chǎn)品，在限定場景和ADAS測試領(lǐng)域擁有廣泛的客戶群，深受客戶的好評。

戴世智能在高精度IMU和組合慣導(dǎo)產(chǎn)品具有核心技術(shù)積累，按照德國大眾汽車標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)和驗證產(chǎn)品，裝備有全新的第三代智能化慣性產(chǎn)品生產(chǎn)線。憑借領(lǐng)先的技術(shù)和七年的產(chǎn)品迭代積累，逐漸成為國內(nèi)外客戶的首選供應(yīng)商。

圖片來源：戴世智能

最后介紹IFS 3000系列產(chǎn)品中ADAS Suite組網(wǎng)測試套件，組網(wǎng)測試是組合導(dǎo)航系統(tǒng)的衍生應(yīng)用，ADAS開發(fā)時如何減少定位和真實場景的誤差？比如在做毫米波雷達(dá)驗證和車道線保持時，系統(tǒng)往往需要動態(tài)地獲得多個目標(biāo)之間的相對位置關(guān)系，要保持不同器件時間延遲的同步，從而做到足夠精度，其實還有一定的門檻和困難。因此，戴世智能提供的IFS 3000 ADAS Suite是一套軟硬件一體化的系統(tǒng)，它可以幫助工程師非常方便地測量V2V及V2L的點對點、輪廓與輪廓動態(tài)測量、支持Slip Angle 車輛運(yùn)動側(cè)滑角測試、Euro NCAP ADAS 功能驗證、駕駛機(jī)器人接口、也能進(jìn)行室內(nèi)定位測試。

（以上內(nèi)容來自上海戴世智能科技有限公司副總經(jīng)理&聯(lián)合創(chuàng)始人陸海峰于2022年9月14日由蓋世汽車主辦的2022第四屆自動駕駛地圖與定位大會發(fā)表的《P-Box的發(fā)展與應(yīng)用2022》主題演講。）

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