时空智能新赛道是怎样炼成的?千寻地位引领自立技能创新突破

2020年10月,华为推出Mate 40系列旗舰手机,在全球范围内首次完成车道级导航功能,及时显示用户所在车道地位。2020年11月,小鹏汽车智能轿跑P7,通过OTA升级,在深圳、重庆、杭州等高速公路上,可完成NGP高速自立导航驾驶。2020年初,武汉火神山医院在建设中,一次性完成放线测量,精确标绘,与病魔赛跑,向世界展示“十几天建一所医院”的壮举。这一年,人们离自动驾驶更近了,手机导航有了不同的体验,战疫的身影中有了科技力量。在这背后,是时空智能这项中国自立研发的技能在消费级场景全方位渗透。作为千寻地位开创的硬核

2020年10月,华为推出Mate 40系列旗舰手机,在全球范围内首次完成车道级导航功能,及时显示用户所在车道地位。

2020年11月,小鹏汽车智能轿跑P7,通过OTA升级,在深圳、重庆、杭州等高速公路上,可完成NGP高速自立导航驾驶。

2020年初,武汉火神山医院在建设中,一次性完成放线测量,精确标绘,与病魔赛跑,向世界展示“十几天建一所医院”的壮举。

这一年,人们离自动驾驶更近了,手机导航有了不同的体验,战疫的身影中有了科技力量。在这背后,是时空智能这项中国自立研发的技能在消费级场景全方位渗透。

作为千寻地位开创的硬核技能,时空智能可以完成动态厘米级定位、静态毫米级感知、纳秒级授时,通过在底层不断赋能,被越来越多的智能终端利用,慢慢来到聚光灯前。千寻地位的才智,如同冰山一样,逐渐浮出水面。

2021年5月26日,在第十二届中国卫星导航年会上,千寻地位对外揭晓“千寻地位技能体系的冰山图谱”,包括1个基础、2个引擎、3个核心才智、1个操作体系,组成千寻地位技能体系的坚实底座。

时空智能新赛道是怎样炼成的?千寻地位引领自立技能创新突破

(图为第十二届中国卫星导航年会现场)

基于中国斗极卫星导航体系,千寻地位在全球建立“星地一体”的时空智能基础设施,建立从互联网/卫星播发平台、到智能终端、到高精度舆图的自立可控产业全链路,形成了一批产品、办事、解决方案、操作体系,催生出AIoT新物种和规模化新利用,不断引领自立技能创新突破。

时空智能新赛道是怎样炼成的?千寻地位引领自立技能创新突破

技能模式创新

建立精确时空信息基础设施,是创新型数字社会建设的重要标志。在全国范围内建设并运营大规模卫星地基增强体系,满足国家战略方向和经济社会发展的需要,带动众多技能规模的进步和突破,推动斗极卫星体系广泛利用于经济社会规模。

2016年5月18日,千寻地位宣布:国家斗极地基增强体系“全国一张网”正式投入运行,开始向全社会供给及时厘米级、后处理毫米级的高精度定位办事,减小卫星定位过程中如电离层、卫星钟、星历等误差。

但建设和运营工程极具挑战性。几千个站点的建设,覆盖我国广袤的国土面积,放眼全球,这样的技能模式史无前例。

“面向未来百亿级终端设备对空智办事接入的需求,这张网必须覆盖全国,只在一两个省建网络的话,没有意义,手机或是汽车不可能只在一两个省市推出。而要把全国几千座基站连成一张网,需要几千条专线,对这张网络的稳定性、可用性、安全性提出了挑战。”千寻地位CEO陈金培说。

踏入“无人区”,千寻地位第一次把天上的卫星建立在云计算和大规模数据基础上,组建一支又懂互联网,又懂地球科学、空间科学、气象科学等技能的百人算法团队,从地基增强站的接收机、“潜龙”时空办事器、地基增强体系的软件算法,全部自研,来满足高并发、高可靠、高可用、快速迭代等要求。

为保证办事的全天候运行,千寻地位通过7×24小时全链路动态运维监控体系,及时监控到基站的健康运行状况,发生故障时,不仅依托跨省专线双备份、遍布全国专线及省级双汇聚双路由,保障客户的正常使用和利用,还可以通过覆盖全国的基站在故障区域内经过算法优化,来支撑定位数据的持续准确播发及办事的连续性。

目前,“全国一张网”体系分布在全国的基站及时接收斗极、GPS、GLONASS、Galileo、QZSS五大星座卫星信号,通过专网传至国家斗极数据处理中心,由部署数据中心的千寻地位云平台解算及时播发差分数据。体系全部使用国产设备,核心技能、算法全部自立可控,链路可靠性高达99.99%,基站单站可用性高达99.9%,平均无故障时间30万小时。

不满足于此,2018年,千寻地位发布“星地一体”高精度时空办事“天音计划”,建立中国第一个具备自立知识产权、高标准高可用的星基增强办事,进一步增强办事的性能和覆盖范围。“星地一体”采用地球同步轨道卫星和互联网双路播发,即便在通信网络覆盖不佳的地方,譬如在沙漠、海洋、高空等区域,继续供给7×24小时时空智能办事。目前“星地一体”的可用性达到99.99%,连续性达到99.99%,完好性指标达到10-7/小时。

2021年6月,千寻地位及众多合作伙伴打造的多款支持“星地一体”厘米级时空办事的终端产品将陆续上市,覆盖地理信息、电力巡检、精确农业等规模的利用。

“人类对于时间与空间地位的需求,正逐渐从粗略走向精确、从事后走向及时、从静态走向动态、从区域走向全球。”中国工程院院士、武汉大学教授刘经南表示,在这场智能化浪潮中,时空基础设施的建设变得愈发重要,卫星导航体系面临着新一轮的挑战和变革,中国有望打造起“高、中、低轨卫星与地基增强体系相结合”的理想的时域和空域连续无缝的立体化时空基准办事体系。

产业链重塑

时空智能产业的发展,除了技能本身的成熟,更需要产业链各环节同步完成配套发展,才能推动利用的大规模落地,为最终用户供给无缝化的高精度时空办事。

千寻地位已建成从播发平台、到智能终端、到高精度舆图的时空智能全链路才智,构筑云端一体化的芯片、模组、板卡、传感器、智能终端、算法、数据、运营的时空智能完整产业链,并与新一代5G通信、人工智能、云计算等新技能深度融合,为手机、汽车、无人机、摄像头、共享单车等各类终端供给了全新的时空智能办事,承载超过8亿用户和百亿级的访问量,建立起时空智能新模式、新业态、新经济。

——播发平台。千寻地位建立了卫星与互联网双路播发平台,通过卫星、互联网两种方式,将高精度定位办事供给给全球用户,完成高覆盖、高可用,日处理地位数据30亿条。

——智能终端。千寻地位与生态合作伙伴一起,创造一系列用于接收时空智能办事的硬件终端,如智能汽车、手机等设备,将时空智能办事共享给亿万用户。

——高精度舆图。千寻地位还积累了为客户供给高效制作高精度舆图的工具和解决方案,高精度舆图校准里程数超过1200万公里。通过高精度定位+高精度舆图的组合办事,来让智能终端得以在时空智能办事指引下精确运行。

得益于这样的全链路才智,千寻地位建立起“云端一体”的协同优势。

云端一体的特性之一,是引入飞天云平台的分布式云计算架构,可以在动辄上万的终端并发办事压力下,支持海量终端同时接入使用办事。基于云计算,一方面可以根据用户需求,自动增加办事器数量,做到计算资源的快速扩容;另一方面,采用分布式架构、流式处理,能够将短时间超大流量的访问请求分发到不同办事器处理,防止单个办事器负载过大。

云端一体的特性之二,就是可根据办事和数据定义终端,让终端具备及时环境感知才智,降低终端要求和设备成本。高精度定位结果如果在终端上解算,会提高相关成本。围绕AIOT的特点,千寻地位自定义定位办事交互协议,包括开放时空办事协议OSS(Open Spatial Service)、增强型SUPL协议等,将办事端、终端的算力、算法和数据协同起来,配合完成业务计算,更具双向交互才智,从而降低设备成本,完成大规模推广。

例如,在智能手机规模,千寻地位和芯片厂商、终端厂商、利用供给商等全产业链上下游通力协作,历经19个月,在业内率先打通了从高精度定位才智、到手机终端、到移动利用的全链路技能,同时优化定位办事算法、完善播发才智,在全球范围内首次完成手机亚米级高精度定位。

在智能驾驶规模,千寻地位已建成“才智、产品、生态”三位一体的汽车高精度定位工业化体系,为高精度定位量产上车供给了一本“作业指导书”。该体系可以为汽车行业供给全新的“三大件”——专有的办事、智能的算法和集成的硬件,供给涵盖卫星信号接收天线、卫星定位芯片、通讯网络的一套硬件解决方案, 与高通、ST、移远等芯片厂商、知名Tier 1(汽车一级供应商)等紧密合作,提高行业用户从器件选型、体系集成到测试验证的集成效率。

在测绘地理信息规模,千寻地位引领行业从模组、芯片到终端逐步完成兼容多体系、多频段的跨越式升级。2020年,千寻知寸(FindCM)厘米级高精度定位办事升级,新增斗极三号卫星体系、欧盟伽利略卫星体系等新频段,率先完成“5星16频”,发布千寻星矩SR6等云端一体化智能测绘终端系列产品,显著提升树荫、楼宇遮挡等复杂场景下的定位体验,并兼顾多场景模型,大大提升作业效率和精确结果。

“我们不仅会供给卫星导航精确的才智,也供给终端硬件,从模组开始到终端的才智,我们也会供给特定场景下的舆图才智。我们把这三方面才智集成起来,时空智能的利用场景就会被极大地拓展。不仅仅是今天耳熟能详的产品,除了消费场景外,会更多进入工业场景、产业场景里面去。”陈金培表示。

目前,一批AIoT时空智能新物种诞生,包括完成车道级导航的智能手机、在高速公路自动驾驶的智能汽车、能自立飞行进行电网巡检或农药喷洒的无人机、完成定点停车的共享单车、能与红绿灯“对话”的自动驾驶公交车、贴上精确时空标签的智慧锥桶、智能三角牌、摄像头等道路基础设施、能听诊危房、桥梁、矿山的形变监测设备等。时空智能为机器供给时空信息的决策依据,帮助它们对周围环境进行感知。

定义办事标准

通过6年时间的攻坚,时空智能已经成为当下社会数字化发展不可或缺的一环,办事于各类机器和广泛场景。因此,确保时空智能办事的可靠性变得尤为重要。

为了让用户在使用无人驾驶汽车、无人机等智能设备的时候,用得更安全、更放心,千寻地位率先定义时空智能办事标准,提出五维产品标准,从精确性的基础上,再提出可靠性、安全性、效率、质量四个维度来定义产品标准,从而供给更好的办事。

例如,在产品可靠性方面,千寻地位突破性将航空规模的完好性指标引入时空智能规模。经过数年努力,完成从卫星地基增强站到用户接收端的全链路完好性,完成500多项技能指标的攻坚。目前,千寻地位的完好性风险低至10-7/小时的可信定位结果,相当于1000年才能发生一次风险。

“判断厘米级精度人类都难做到,但机器需要判断接收到的导航信息是否可信,是否可用,是否安全。这就需要借助完好性。”千寻地位首席科学家冯绍军说。

在千寻地位的推动下,国际海事无线电技能委员会(RTCM)专门成立“高精度利用完好性”特别委员会,研究完好性技能在高精确地位办事和定位终端里利用的国际标准,保障时空智能办事和利用的安全性。

在产品安全性方面,千寻地位拥有IEC61508、ISO26262两项功能安全认证,成为国际上唯一同时通过这两项认证、符合工业及汽车规模国际功能安全标准的高精度定位办事供给商。所谓功能安全,是指在设计每一个体系、体系的每一个功能时,考虑其存在失效的过程。即如果不能正常工作,后果如何,风险如何。如果真的失效,则转换至一种安全的模式,避免任何事故发生。

在质量水平方面,千寻地位通过Automotive SPICE(简称“ASPICE”)才智3级认证,基于时空智能打造车规级产品的软件开发实力得到证明,能满足主流汽车厂商以及一级供应商的高标准软件开发需求。千寻地位同时还在进行全球最大规模高精度定位路测,覆盖全国主要城市快速路及高速公路,验证高精度定位办事在不同纬度、不同海拔、不同路况、不同天气等多场景的稳定性,不断提升产品质量。

成立6年来,千寻地位建立了日益健壮的技能体系,循环发展,建立起一套对内实践、对外赋能的时空智能操作体系,建立多元融合的产业链生态。华为、荣耀、小米、大疆、哈啰出行、上汽、一汽、广汽、小鹏、蔚来、华人运通、高德舆图、南方电网,国家电网等知名企业都已用上时空智能。

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