高精度卫星定位“成本痛点”：RAC比RTK更务实「GGAI视角」

卫星定位已经非常普及了，低成本的方案有，高精度定位的方案也存在了很多年，但是现在汽车方向上，面临一个痛点问题：就是如何在实现高精度的情况下把成本降下来。

我们创造了一种新型的RAC（Realtime Array Calibration, 实时阵列校准）高精度卫星定位技术，仅采用普通的民用单频信号，就能实现亚米以及分米的定位精度。

这项技术（RAC）的应用，使高精度卫星定位摆脱对地基增强网的依赖，大幅度降低了成本，推动高精度卫星定位大规模的普及应用。

高精度定位迷局

卫星定位的信号源是来自万里之外的太空。

我们知道GPS的误差有多种的因素，像卫星轨道上信号源的误差，信号穿透电离层产生的偏差，以及到地面穿过树木、建筑物的遮挡、反射，都是造成定位偏差的来源。

到了终端以后，接收机终端又有车内环境和接收机本身电路的噪声所产生的偏差，所以最终造成了普通定位精度只有十米左右的定位精度。

智能汽车开发者当前面临高精度定位的迷局：绝对定位精度是不是真的需要厘米级？还是说厘米级是相对定位精度。另外，定位精度，还包括动态和静态两种不同的定义标准。

相对于普通测绘中的需求不同，汽车定位还包括车辆行驶方向、车道方向。比如可能特别的重要是需要严格的区分出当前汽车在哪一个车道上，如果只是在行驶方向上，绝对定位误差在两三米的情况下某些应用场景也是可以接受的，因为车上还有其他相对定位的传感器。

卫星定位精度对于智能汽车来讲，是一个新的课题。

有很多的卫星定位系统的星座、频率信号资源是可以用的，但是也确实混淆了一些概念，比如所谓的厘米级，市场上甚至有宣传过的 30个厘米定位精度的定位手机，就是能够达到厘米级定位的手机，采用双频、多频之类的，但是实际的效果又怎么样？还是混淆了很多的概念。

RTK的定位，传统上实现高精度的卫星定位一定要用RTK（差分），但RTK跟厘米级之间是不是能划等号，也是一个复杂的问题。

比如，无人机也用RTK，车载也用，都说自己是厘米的定位精度，但天线都不一样，在这个里面差别还是很大的。你拿到不同产品都是RTK的，产品手册上都写着是厘米级定位，不同厂家的方案为什么价格从从几千元到几十万都不等？这里面有很多因素需要智能汽车开发者去了解和思考。

RTK并不等于厘米级，在智能汽车这样一个场景下，现有的资源下应该信赖和使用到什么级别的高精度定位。申研认为是四个方面，就是精度、成本、使用范围、可用性。

RTK本身的应用场景，是固定基站和移动端，在RTK的覆盖信号范围内开阔地区，能够非常成熟，达到分米级甚至是静态厘米级的精度。

这种场景来讲，来源于测绘的场景，汽车的应用场景就不够用，因为汽车要到处行驶，把单个的基站变成N个地面参考站，站与站之间不是增加站就可以，还要连成网络，要有数据中心，均匀化的播发修正值高精度的修正数据。这就是地基增强网模式。

这种模式（RTK）需要依赖运营、建设，是一个巨大、长期的投入，当然现在形成了一个商业模式。RTK地基增强模式在智能汽车领域有八大痛点问题：

第一，用户购买终端硬件贵，差分技术及元器件实际上过去是应用测绘行业，硬件成本高。

第二，用户需缴服务费获得差分修正数据，这笔钱要交给地基增强网运营商。

第三，用户需缴通讯流量费用于用户端与增强系统间的数据传输，这笔钱要交给3G/4G运营商。

第四，数据保密问题，地基增强网是双向数据，用户位置数据会被运营方自动无偿获取。

第五，使用范围有限制：只在差分站覆盖范围内，实际上有保障可用信号的范围目前还非常有限。

第六，由于技术复杂，导致维权法律上取证难度大。出现事故后，在卫星网络、地基增强网络、3G/4G运营商、终端设备供应商之间难以鉴别划分责任。

第七，没有看到基于RTK差分技术的车规级卫星定位芯片量产上车。

第八，差分（RTK）技术所能实现的厘米级绝对定位，是源于测绘应用场景，只能在特定的环境（比如开阔地区）和条件下（比如静态）确保能够获得。

在智能汽车、机器人的实际应用场景中（城市环境、动态），地基增强网所能提供厘米级绝对精度不可确信。

什么是RAC

RAC，全称：Realtime Array Calibration, 实时阵列校准。采用RAC的方式，是天线阵列的多天线方式，只是采用普通单频的信号，不使用差分就能够定位到优于1米以下的精度。

真正来讲，免费的信号还是在L1（或B1）的频段上，在这个频段上信号是免费的，这些元器件也是最为廉价的。目前来讲，RAC在开阔地区和一般城市环境，动态的情况下实现20-60厘米的精度。

我们这个测试视频里，对于地上的方砖（25×25厘米），RAC定位接收机用测试软件画出来也是（25×25厘米）这个方块，所以认为RAC也能够实现厘米级的定位，但是只是自己跟自己比，就是相对定位可以达到厘米级。

但是，我们对外宣传的时候还是不敢妄称厘米级，因为在天台和空旷环境上能达到，但在树木下或者是城市环境内的话就难以保证达到这种厘米级精度。

通常来讲，要进行比对，就是用贵的专业的测绘级的RTK跟RAC进行比对，测试证明RAC能够满足车道级定位，并且表现出明显优于RTK的鲁棒性。

从全球的应用上来讲，在北京生产，可能把车卖到非洲，或者是卖到美国、欧洲，在这儿是分米级的、车道级的，到了全球任何地方都是车道级，和当地网络没有关系，在韩国首尔，美国等地的测试，都可以证实。

比如，在露天停车场这样的一个场景下，能够达到分米级的定位精度。也有第三方拿了设备做独立的评测，对这个而且是用统计学的方法，在不同的城市环境下做了一个统计的分析。

RAC卫星定位技术能够解决痛点问题：

第一，用户购买终端硬件价格低廉，BOM硬件成本低廉。

第二，无需差分修正数据支持。

第三，用户无需缴通讯流量费用于用户端与增强系统间的数据传输。

第四，数据保密问题，只为用户自己（车厂）所有。

第五，使用范围全球可用。

第六，产品质量责任清晰，由我方承担。

第七，采用成熟量产的车规级器件和工艺，符合汽车使用习惯，能够通过汽车前装车规级检测。

第八，RAC技术所能实现的厘米级相对动态定位精度（自己和自己比），超过RTK；和20-60厘米绝对动态定位精度（和RTK比，以RTK为基准）与RTK动态实际精度接近。在城市环境、树木遮挡、高架桥下、RAC动态定位稳定性鲁棒性比RTK好。

低成本RAC定位技术才是务实的标配

综上所述，RAC定位技术优势：高精度低成本、无地理范围局限性，全球可用。

现在RAC的落地情况，像车载监控类、机器人等等，都有量产的出货。在智能汽车包括无人驾驶和机器人等等这些方向，从L2到L4，从高速公路的应用到园区里面的低速小车，都有成功标配的案例。

RAC的应用场景，目前来讲是确保能够实现车道级的应用，智能驾驶定位精度有相对与绝对之分，激光雷达等传感器可以实现厘米级的相对定位精度，结合高精地图使用，并不需要GNSS必须提供厘米级的绝对定位精度。

但10米级的GNSS定位精度又肯定不够用。这个时候就需要RAC的绝对定位，实际上就是去区分一个车的前后左右的问题。

所以低成本RAC技术实现的亚米/分米级的绝对定位精度才是务实的标配。它足够车道规划、V2X、地图更新等场景应用且不可或缺。

当然，实际上RAC和RTK并不矛盾，是可以连一下固定基准站、校准一下，然后你就可以甩掉基准值随便用，当然我现在来看好像是不太需要。

RAC也能利用基准站校准，但是目前研判市场不需要。我们很多客户在预研演示阶段用RTK，进入量产阶段转而采用RAC。

申研表示，用单点定位做到这种定位的精度，经过很多客户验证了之后认为在智能汽车的大部分场景下可行。

现在行业内有一种趋势，由于高精度地图、激光雷达、视觉还有决策算法这些在不断改进，实际上对卫星定位精度的要求在务实、在弱化，并不是要求你一定要定到10厘米、20厘米以下。

很多的开发者现在正在向务实转变，知道RTK也实现不了。量产的时候可能对卫星定位精度的要求也就1米左右，但一定要求是低成本，全球可用。剩下的事是高精度地图、激光雷达等这些传感器去做厘米级的相对定位。