“Hands off（脫手）是汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。”上海戴世智能科技有限公司副總經(jīng)理&聯(lián)合創(chuàng)始人陸海峰表示。

伴隨越來(lái)越多的智能駕駛功能成為汽車(chē)的出廠(chǎng)標(biāo)配，如何提升自動(dòng)駕駛的安全度和精準(zhǔn)度？用什么來(lái)支撐自動(dòng)駕駛車(chē)輛的全局路徑規(guī)劃？這已經(jīng)成為行業(yè)思考的共識(shí)性問(wèn)題。

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

無(wú)人駕駛系統(tǒng)的“小腦”：高精度組合定位系統(tǒng)

以限定場(chǎng)景中自動(dòng)泊車(chē)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑為例，依托于傳感器系統(tǒng)回傳的車(chē)周環(huán)境數(shù)據(jù)，處理中樞代替人腦向控制系統(tǒng)發(fā)出指令，并經(jīng)由執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)，然而，隨著泊車(chē)場(chǎng)景的拓展，道路復(fù)雜度不斷增強(qiáng)，僅僅依靠傳感器系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)并不足以支撐更高階的行駛策略。

如果將地圖導(dǎo)航及視覺(jué)傳感器比作汽車(chē)的“耳目”，那么高精度組合定位系統(tǒng)則可以被看做無(wú)人駕駛系統(tǒng)的“小腦”，為汽車(chē)增加了“全局把控和平衡”的能力。高精度組合定位系統(tǒng)通常是基于GNSS獲取定位衛(wèi)星信號(hào)，輔以地面參考基準(zhǔn)站的差分信號(hào)，再結(jié)合INS測(cè)量汽車(chē)自身三軸加速度與三周角速率并進(jìn)行航跡推算，三管齊下，對(duì)汽車(chē)所在環(huán)境、路況、行駛軌跡等信息精準(zhǔn)抓取。

圖片來(lái)源：戴世智能

正如前高德事業(yè)部總裁韋東所言，“離開(kāi)了記憶，無(wú)論眼睛和思考速度（攝像頭+雷達(dá)+控制系統(tǒng)）有多么發(fā)達(dá)，還是無(wú)法對(duì)事件有全局把控。”

GNSS+RTK+INS為何可以賦予汽車(chē)“全局把控”的能力？細(xì)看這三項(xiàng)元件，GNSS又被稱(chēng)為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，為用戶(hù)提供全天候的三維坐標(biāo)、速度、時(shí)空信息的無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航定位系統(tǒng)，比如中國(guó)的BeiDou、美國(guó)的GPS。

高精度的GNSS測(cè)量必須采用載波相位觀測(cè)值，RTK定位技術(shù)就是基于載波相位觀測(cè)值，可實(shí)時(shí)差分修正的動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，可以提供地球坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級(jí)精度。

高精度差分衛(wèi)星定位技術(shù)（GNSS+RTK）的效用高度依賴(lài)于無(wú)線(xiàn)信號(hào)和通信鏈路的通暢性，如果在城市內(nèi)駕駛時(shí)遇到城市峽谷、高架橋、林蔭路等信號(hào)不暢的場(chǎng)景，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）就可以成為汽車(chē)“盲目”時(shí)的補(bǔ)充。

在無(wú) GNSS 信號(hào)環(huán)境時(shí)，INS主要依靠慣導(dǎo)測(cè)量單元（IMU）中的三軸MEMS加速度傳感器、三軸陀螺儀以及解算電路，基于DR算法輸出汽車(chē)的定位和姿態(tài)數(shù)據(jù)，推算下一時(shí)刻的航位狀態(tài)。

標(biāo)定技術(shù)助力IMU達(dá)到極致性?xún)r(jià)比

陸海峰表示，高精度IMU在性能需求上有一個(gè)特點(diǎn)，那就是“沒(méi)有止境”。汽車(chē)行業(yè)之外，IMU還被應(yīng)用于機(jī)器人自主移動(dòng)等領(lǐng)域，比如基于視覺(jué)的即時(shí)定位與地圖構(gòu)建（VSLAM/VIO）不僅會(huì)基于攝像頭獲取RGB和深度地圖信息，還會(huì)融合IMU傳感器進(jìn)行定位輔助。

戴世智能（DAISCH）的性能對(duì)比試驗(yàn)表明，如果采用Gyro零偏不穩(wěn)定性為3.5°/h和6.3°/h的兩種MEMS IMU配合雙目視覺(jué)進(jìn)行VSLAM建圖，在嚴(yán)格控制其他變量的情況下，隨著行走距離的增加（單圈約550m），不同樣本的軌跡繪制表現(xiàn)大相徑庭。

基于五十次重復(fù)試驗(yàn)對(duì)比的數(shù)據(jù)顯示，零偏不穩(wěn)定性為3.5°/h的樣本A在精度和重復(fù)性上有顯著優(yōu)勢(shì)，其誤差在累積后表現(xiàn)出來(lái)的穩(wěn)定性較好，在沒(méi)有輪速類(lèi)里程計(jì)輔助的場(chǎng)景下，依舊可以實(shí)現(xiàn)五米左右的箱形圖分布。

圖片來(lái)源：戴世智能

陸海峰補(bǔ)充，雖然IMU的精度要求在理論上是“永無(wú)止境”的，但在汽車(chē)行業(yè)還需要討論“Good Enough”，也就是成本和性能的平衡問(wèn)題。

正如上文所言，IMU是基于DR算法輸出汽車(chē)的定位和姿態(tài)數(shù)據(jù)的，而DR 算法的精度取決于 IMU中陀螺儀、MEMS加速度計(jì)的精度，由于解算模塊的積分計(jì)算本身存在累積誤差，會(huì)隨時(shí)間增加而線(xiàn)性增長(zhǎng)。此外，在實(shí)際應(yīng)用中，高頻振動(dòng)也會(huì)降低INS組件中IMU硬件的可靠性和精度。

這正是車(chē)用場(chǎng)景下高精度IMU標(biāo)定技術(shù)的要求越來(lái)越高的主要原因。基于高精度標(biāo)準(zhǔn)裝備，戴世智能進(jìn)行了大批量的數(shù)據(jù)采集、矩陣求解計(jì)算，最后回灌入IMU 處理芯片中。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，經(jīng)過(guò)標(biāo)定后可以將零偏誤差隨溫度的漂移降低到0.01dps，相較標(biāo)定前提升了1-2個(gè)數(shù)量級(jí)；在傳感器全量程內(nèi)，標(biāo)度因數(shù)誤差范圍則可以從3%縮小至0.3%，提升了1數(shù)量級(jí)；正交性誤差也可以從1%縮小到0.01%，提升2個(gè)數(shù)量級(jí)。

圖片來(lái)源：戴世智能

從投資成本角度看，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(gè)數(shù)量級(jí)的提升，陸海峰作出結(jié)論：“這對(duì)于整個(gè)工業(yè)界來(lái)說(shuō)是合理的、也是值得投入的環(huán)節(jié)?！?

IMU標(biāo)定只是戴世智能對(duì)于產(chǎn)品嚴(yán)格要求的冰山一角。

陸海峰介紹，戴世智能會(huì)對(duì)所有器件做嚴(yán)苛的產(chǎn)品測(cè)試，比如在幾十秒內(nèi)進(jìn)行快速升降溫測(cè)試，列出溫度循環(huán)曲線(xiàn)的對(duì)比圖，考驗(yàn)高溫度梯度場(chǎng)景下產(chǎn)品的形變、應(yīng)力對(duì)零偏穩(wěn)定性的影響，并對(duì)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。也會(huì)對(duì)交付后的基礎(chǔ)器件產(chǎn)品進(jìn)行持續(xù)檢驗(yàn)，確保產(chǎn)品全生命周期的穩(wěn)定性和校準(zhǔn)參數(shù)有效性。

篳路藍(lán)縷 戴世智能在高精度IMU領(lǐng)域的開(kāi)創(chuàng)之路

2019年10月15日，水木資本向戴世智能投資數(shù)千萬(wàn)元，這一消息將創(chuàng)始于四年前，始終默默耕耘于高精度IMU技術(shù)領(lǐng)域的戴世智能帶入投資圈的視野。

也正是在2019年，戴世智能成立了全資子公司上海戴世汽車(chē)，實(shí)現(xiàn)第一代智能生產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn)，第二代乘用車(chē)自動(dòng)駕駛P-Box項(xiàng)目立項(xiàng)。自此，戴世智能進(jìn)入從技術(shù)研發(fā)向產(chǎn)品規(guī)?；桓兜霓D(zhuǎn)折點(diǎn)，代表中國(guó)企業(yè)在組合慣性導(dǎo)航技術(shù)自研領(lǐng)域開(kāi)辟出一條新路。

圖片來(lái)源：戴世智能

2015年，距離無(wú)人駕駛領(lǐng)軍企業(yè)Waymo明確自動(dòng)駕駛的四種商業(yè)模式還有四年；Uber開(kāi)始布局自動(dòng)駕駛業(yè)務(wù)；百度在這一年成立了獨(dú)立的無(wú)人駕駛事業(yè)部，距離其公布Apollo計(jì)劃還有兩年；距離滴滴組建自動(dòng)駕駛公司仍有一年。

這一年，畢業(yè)于同濟(jì)大學(xué)的卞江和陸海峰聯(lián)合創(chuàng)立了上海戴世智能有限公司，專(zhuān)攻基于汽車(chē)ECU級(jí)別的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)自研技術(shù)，用陸海峰的話(huà)來(lái)講，就是不將注意力放在地圖和視覺(jué)傳感器等汽車(chē)“耳目”上，戴世智能轉(zhuǎn)而將目光瞄準(zhǔn)了無(wú)人駕駛系統(tǒng)的“小腦”。

2015年，中國(guó)車(chē)市仍處于ADAS輔助駕駛系統(tǒng)的導(dǎo)入期，組合慣導(dǎo)技術(shù)的軍工領(lǐng)域規(guī)模是民用市場(chǎng)規(guī)模的三倍有余，民用領(lǐng)域的應(yīng)用以百億級(jí)市場(chǎng)的無(wú)人機(jī)行業(yè)為主。在這樣的市場(chǎng)背景下，戴世智能自研的慣性導(dǎo)航技術(shù)如何變現(xiàn)，支撐初創(chuàng)公司走下去的路在何方？

據(jù)陸海峰描述，“白天開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，晚上接一些高精物理實(shí)驗(yàn)室的定制化業(yè)務(wù)”是切入汽車(chē)行業(yè)之前的常態(tài)，只有這樣才可以維持公司運(yùn)轉(zhuǎn)所需的現(xiàn)金流。2016年，戴世智能將IMU、組合慣導(dǎo)和汽車(chē)ECU開(kāi)發(fā)技術(shù)應(yīng)用于無(wú)人機(jī)領(lǐng)域，推出業(yè)內(nèi)首款無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)。

2016年之后，預(yù)計(jì)有萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)的無(wú)人駕駛市場(chǎng)愈發(fā)火熱，行業(yè)內(nèi)外的重量級(jí)玩家入局，無(wú)人駕駛產(chǎn)業(yè)的諸多細(xì)分領(lǐng)域迎來(lái)投資風(fēng)口，根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)預(yù)測(cè)，慣性導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)空間廣闊，2026年預(yù)計(jì)將達(dá)到481.7億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率14.50%。

圖片來(lái)源：華西證券研究所

戴世智能緊隨熱度，于2018年推出業(yè)內(nèi)首款高性能測(cè)試工具IFS系列，并向上汽乘用車(chē)、泛亞、徐工等企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品交付。

2019年8月，陸海峰站上《創(chuàng)業(yè)英雄匯》的舞臺(tái)，為戴世智能的慣性導(dǎo)航組合系統(tǒng)完全切入汽車(chē)市場(chǎng)添上了關(guān)鍵的一把火——水木資本管理合伙人唐勁草所表示“沒(méi)有任何盈利壓力的支持”：水木資本千萬(wàn)人民幣的天使輪融資。

圖片來(lái)源：央視網(wǎng)

自此，戴世智能從篳路藍(lán)縷的初創(chuàng)階段步入了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)領(lǐng)域的行業(yè)前列，2020年，戴世智能全自動(dòng)化P-BOX（GNSS＋RTK＋I(xiàn)NS的組合定位方式）組裝標(biāo)定生產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn)。

2022年，戴世智能推出新一代高性能、全功能、網(wǎng)聯(lián)組合慣性導(dǎo)航系統(tǒng)IFS3000及桌面端軟件系統(tǒng)，支持最高100Hz的更新率，精度直追光纖組合慣導(dǎo)系統(tǒng)，適用于自動(dòng)駕駛開(kāi)發(fā)、ADAS測(cè)試應(yīng)用等領(lǐng)域。

針對(duì)礦山等復(fù)雜環(huán)境，戴世智能則是推出了可以經(jīng)受激烈顛簸考驗(yàn)的IFS2100，具備GB3836、GB/T 4208防爆認(rèn)證、滿(mǎn)足礦山防爆安全標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到IP67 防塵防水等級(jí)，可經(jīng)受-40～85℃的環(huán)境工作溫度。此外，IFS2100的全航空鋁機(jī)身能夠經(jīng)受?chē)?yán)苛的電磁干擾，既保證散熱需求，又能夠抵御礦區(qū)輻射干擾。

圖片來(lái)源：戴世智能

2022年8月5日，戴世智能獲得高精度汽車(chē)慣導(dǎo)領(lǐng)域軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程A-SPICE L2級(jí)認(rèn)證，是汽車(chē)高精度慣導(dǎo)領(lǐng)域率先獲得此項(xiàng)認(rèn)證的中國(guó)公司，標(biāo)志著戴世智能的相關(guān)產(chǎn)品軟件質(zhì)量體系達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。

從篳路藍(lán)縷的自研產(chǎn)品初創(chuàng)階段，到進(jìn)入主流投資機(jī)構(gòu)的視野之中。艱難創(chuàng)業(yè)的七載春秋不僅帶給了戴世智能一個(gè)具備“優(yōu)秀的汽車(chē)基因、強(qiáng)烈的創(chuàng)業(yè)熱情、強(qiáng)大高效的執(zhí)行力”的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，也讓公司的業(yè)務(wù)在組合慣性導(dǎo)航這一細(xì)分領(lǐng)域內(nèi)得到了最大程度地拓展：

目前，戴世智能不僅為大載重?zé)o人機(jī)開(kāi)發(fā)飛行控制器，為ADAS和主動(dòng)安全系統(tǒng)研發(fā)真值設(shè)備，為無(wú)人礦車(chē)提供超高精度組合慣導(dǎo)，為末端配送車(chē)供應(yīng)高精度IMU，為多家頭部汽車(chē)廠(chǎng)商的L2+乘用車(chē)業(yè)務(wù)提供P-Box產(chǎn)品及配套服務(wù)。

圖片來(lái)源：戴世智能

汽車(chē)新四化、產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)化的浪潮浩浩湯湯，戴世智能不僅是眾多技術(shù)型初創(chuàng)企業(yè)的縮影，也是處于初創(chuàng)階段的小型企業(yè)面向未來(lái)的愿景：

從團(tuán)隊(duì)不足二十人、“蝸居”在緊鄰?fù)瑵?jì)大學(xué)的創(chuàng)業(yè)園區(qū)內(nèi)；到團(tuán)隊(duì)拓展至百余人，子公司遍布上海、合肥、廈門(mén)等地。目前，在無(wú)人礦車(chē)、無(wú)人工程車(chē)輛、末端物流無(wú)人配送車(chē)、L3及以上乘用車(chē)、飛行汽車(chē)等無(wú)人駕駛的落地場(chǎng)景中，戴世智能都獲得了業(yè)內(nèi)標(biāo)桿級(jí)知名客戶(hù)的認(rèn)可和項(xiàng)目訂單。

正如陸海峰所言，新興行業(yè)如雨后春筍不斷涌現(xiàn)，先發(fā)未必早至，唯有打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，掌握核心技術(shù)和體系，才有可能成為未來(lái)的贏家。“厚植技術(shù)領(lǐng)域”的理念不僅陪伴戴世智能走過(guò)了篳路藍(lán)縷的創(chuàng)業(yè)路，還將助力戴世智能率先打開(kāi)慣性導(dǎo)航前裝市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)成為定位領(lǐng)域標(biāo)桿型企業(yè)的未來(lái)愿景。