高精度定位和高精度地圖是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛落地必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。地面?zhèn)鞲衅魈峁┑氖窍鄬?dòng)態(tài)的車的信息,如周邊物體位置、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等。而一些諸如道路等級、道路曲率、坡度、車道位置等信息則比較難通過地面?zhèn)鞲衅鳙@得,需要高精度地圖和高精度定位來實(shí)現(xiàn)汽車相對靜態(tài)信息的更新。高精度地圖提供格式化存儲交通場景中的各種交通要素,包括傳統(tǒng)地圖的道路網(wǎng)數(shù)據(jù)、車道網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、車道線以和交通標(biāo)志等數(shù)據(jù)。高精度地圖高精度地圖+高精度定位的技術(shù)組合能夠提供表征路面特征的精準(zhǔn)信息和定位,結(jié)合傳感器識別的道路上的其它車輛以及行人信息,共同做出決策。
一、衛(wèi)星精準(zhǔn)定位
高精度衛(wèi)星定位在應(yīng)用于自動(dòng)駕駛時(shí),采用地基增強(qiáng)系統(tǒng)提升定位精度。普通衛(wèi)星在定位時(shí)需要通過同時(shí)接收至少4顆衛(wèi)星定位的信息,用來確定經(jīng)度、維度、高度以及時(shí)間差四個(gè)變量,從而實(shí)現(xiàn)對位置的定位。然而在由于信號在穿越電離層、對流層會(huì)產(chǎn)生一定波動(dòng),從而引起誤差,定位精度在米級,離自動(dòng)駕駛的要求甚遠(yuǎn)。為糾正該誤差,引入RTK技術(shù)(載波相位差分技術(shù)),建立基準(zhǔn)坐標(biāo)參考站,在運(yùn)算中消除誤差,實(shí)時(shí)提供米級至厘米級的定位精度、事后毫米級定位精度的服務(wù)。
衛(wèi)星導(dǎo)航定位結(jié)構(gòu)圖
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地基增強(qiáng)系統(tǒng)覆蓋范圍存限制,星基與地基增強(qiáng)技術(shù)的一體化成為衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的
建設(shè)方向。地基增強(qiáng)系統(tǒng)覆蓋范圍存限制,星基與地基增強(qiáng)技術(shù)的一體化成為衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的建設(shè)方向。地基增強(qiáng)系統(tǒng)的使用雖然可以在提升精度,但其在覆蓋范圍存在限制,比如在通信信號難以覆蓋的偏遠(yuǎn)地區(qū),例如沙漠、海上、山區(qū)等。此外地基增強(qiáng)系統(tǒng)還存在維護(hù)成本高、并發(fā)壓力大等技術(shù)缺陷。從而采用星基增強(qiáng)方法,將參考站獲取到的矯正參數(shù)上傳至衛(wèi)星,再通過衛(wèi)星發(fā)送,實(shí)現(xiàn)低成本、廣范圍的全球覆蓋,可供幾十億用戶使用。
二、北斗高精度市占率
北斗系統(tǒng)各項(xiàng)性能優(yōu)越,有望全面超越GPS。在95%的置信度下,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度為水平10米、高程10米(GPS:水平9米、高程15米),測速精度為0.2米/秒(0.006米/秒),授時(shí)精度為20納秒(GPS:40納秒)。綜合來看北斗導(dǎo)航系統(tǒng)性能不遜于,甚至部分指標(biāo)優(yōu)于美國GPS。尤其是在亞太國家和地區(qū),北斗導(dǎo)航的定位精度達(dá)到水平5米、高程5米,較GPS存在明顯優(yōu)勢。根據(jù)計(jì)劃,2019至2020年我國還將發(fā)射11顆北斗三號,實(shí)現(xiàn)與GPS對等的真正意義上的全球覆蓋,性能有望全面超越GPS。
北斗與GPS全球服務(wù)性能指標(biāo)
GPS(全球) | 北斗(全球) | 北斗(亞太) | |
定位精度 | 水平≤9米(95%置信度) | 水平10米(95%置信度) | 水平5米(95%置信度) |
高程≤15米(95%置信度) | 高程10米(95%置信度) | 高程5米(95%置信度) | |
測速精度 | 0.006米/秒(95%置信度) | 0.2米/秒(95%置信度) | 0.1米/秒(95%置信度) |
授時(shí)精度 | ≤40納米(95置信度) | ≤20納米(95置信度) | ≤10納米(95置信度) |
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星級增強(qiáng)系統(tǒng)和地面增強(qiáng)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于測量測繪和智慧農(nóng)業(yè)等行業(yè)應(yīng)用。經(jīng)測試評估,北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)廣域米級、分米級實(shí)時(shí)差分定位精度水平分別小于2米、0.5米,垂直分別小于3米、1米;區(qū)域厘米級實(shí)時(shí)差分定位精度水平小于5厘米,垂直小于10厘米;后處理毫米級精密定位精度水平小于5毫米,垂直小于10毫米。出于國土安全考慮,海外的導(dǎo)航系統(tǒng)未能獲得批準(zhǔn)在國內(nèi)建設(shè),因此在國內(nèi)的精度仍停留在米級水平,無法滿足未來自動(dòng)駕駛的對于精度的要求。
前期由于GPS的先發(fā)優(yōu)勢,國內(nèi)北斗企業(yè)存在元器件高成本的痛點(diǎn)。目前北斗全產(chǎn)業(yè)鏈所有關(guān)鍵元器件基本都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化,價(jià)格逐漸降低,成本競爭力增強(qiáng)。2017年國內(nèi)在芯片實(shí)現(xiàn)歷史性突破,自主研發(fā)出28nm北斗兼容芯片,最低單片價(jià)格不到人民幣6元,并且總體性能達(dá)到甚至優(yōu)于國際同類產(chǎn)品。華測導(dǎo)航高精度GNSS接收機(jī)和GIS數(shù)據(jù)采集器單價(jià)持續(xù)降低,其中GNSS接收機(jī)單價(jià)從2.00萬元/套降至2016年的1.71萬元/套,下降14.50%,側(cè)面驗(yàn)證國內(nèi)上市公司成本競爭力逐漸增強(qiáng)。預(yù)計(jì),未來隨著車聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā),市場規(guī)模的擴(kuò)大以及憑借國內(nèi)人口紅利,成本優(yōu)勢有望進(jìn)一步凸顯。
三、高精度市場格局
目前高精度GNSS是一個(gè)小眾的市場,設(shè)備的出貨量在十萬級別,市場規(guī)模在十億級別。而汽車出貨量在千萬級,產(chǎn)值級別為萬億級別,車聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā)將助力高精度市場成為下個(gè)百億級市場。
2018-2025年銷量車輛及增速預(yù)測
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2018-2025年GNSS市場空間及測算
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2018-2025年裝備衛(wèi)星高精度車輛及預(yù)測
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中海達(dá)、南方測繪、華測導(dǎo)航和合眾思壯為主的四家廠商占據(jù)國內(nèi)GNSS接受機(jī)市場絕大部分份額,2017年的份額分別為30%、30%、19%、17%。由于GNSS接收機(jī)性能和品牌的影響,隨著定位精度要求的提升,行業(yè)整體表現(xiàn)來看GNSS接收機(jī)市場競爭壁壘較高,行業(yè)格局較為穩(wěn)定。受益車聯(lián)網(wǎng)高速增長,以及高精度受益車聯(lián)網(wǎng)高速增長,以及高精度GNSS接收機(jī)芯片和板卡的國產(chǎn)化,未來高精度GNSS接收機(jī)的行業(yè)滲透率或逐步提升,行業(yè)龍頭有望充分受益。
國內(nèi)高精度GNSS接收機(jī)市場份額
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1、中海達(dá)
中海達(dá)成立于廣州,公司以衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)為基礎(chǔ),專注于測繪地理信息裝備制造、服務(wù)及解決方案提供,產(chǎn)品目前應(yīng)用于全球100多個(gè)國家和地區(qū)。公司是國產(chǎn)衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的先行者,國內(nèi)市場占有率超過30%以上,持續(xù)多年保持行業(yè)領(lǐng)先地位。在實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)不斷積累同時(shí),公司以衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)為基礎(chǔ),融合聲吶、光電、激光雷達(dá)、UWB超寬帶、慣導(dǎo)等多種技術(shù),已形成“海陸空天、室內(nèi)外”全方位的精準(zhǔn)定位產(chǎn)品布局。
制造RTK產(chǎn)品、GIS采集器、無人機(jī)、光電掃描儀產(chǎn)品和相關(guān)導(dǎo)航應(yīng)用裝備,自主研發(fā)了恒星一號”芯北斗高精度導(dǎo)航射頻芯片和高精度板卡,實(shí)現(xiàn)為不同行業(yè)領(lǐng)域客戶提供包括衛(wèi)星導(dǎo)航定位裝備、行業(yè)應(yīng)用及方案集成、時(shí)空數(shù)據(jù)及運(yùn)營設(shè)計(jì)服務(wù)。
2、華測導(dǎo)航
華測導(dǎo)航成立于上海,公司致力于提供高精度數(shù)據(jù)的采集和應(yīng)用解決方案,專業(yè)從事高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位相關(guān)軟硬件技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,并為行業(yè)客戶提供數(shù)據(jù)應(yīng)用及系統(tǒng)解決方案。主要產(chǎn)品包括高精度GNSS接收機(jī)、GIS數(shù)據(jù)采集器、海洋測繪產(chǎn)品、三維激光產(chǎn)品、無人機(jī)遙感產(chǎn)品等數(shù)據(jù)采集設(shè)備,以及位移監(jiān)測系統(tǒng)、農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)、數(shù)字施工、精密定位服務(wù)系統(tǒng)等數(shù)據(jù)應(yīng)用解決方案。自主研發(fā)并掌握高精度GNSS基帶信號處理、GNSS高精度算法、GNSS終端、導(dǎo)航與自動(dòng)控制等核心技術(shù),擁有產(chǎn)品及系統(tǒng)解決方案150余種,高精度導(dǎo)航領(lǐng)域產(chǎn)品專利400余項(xiàng)。目前已推出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的北斗高精度定位目前已推出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的北斗高精度定位GNSSOEM板卡B380,板卡面向北斗高精度定位、北斗導(dǎo)航、授時(shí)和北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)等應(yīng)用領(lǐng)域,可提供厘米級的,板卡面向北斗高精度定位、北斗導(dǎo)航、授時(shí)和北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)等應(yīng)用領(lǐng)域,可提供厘米級的RTK定位和毫米級載波觀測值。
3、合眾思壯
合眾思壯成立于1994年,是國內(nèi)較早進(jìn)入衛(wèi)星導(dǎo)航定位領(lǐng)域的公司。以“成為時(shí)空信息領(lǐng)域全球領(lǐng)先的高精度專業(yè)產(chǎn)品與服務(wù)提供商”為企業(yè)愿景,合眾思壯專注時(shí)空信息領(lǐng)域,構(gòu)建中國PNT新時(shí)空基準(zhǔn),發(fā)布了位置服務(wù)平臺“中國位置”、全球星基增強(qiáng)系統(tǒng)平臺“中國精度”和高精度時(shí)間同步應(yīng)用系統(tǒng)“中國時(shí)間”。公司經(jīng)歷20余年快速發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了全產(chǎn)業(yè)鏈布局,擁有了從高精度核心技術(shù)、板卡部件、終端設(shè)備、解決方案到服務(wù)平臺的全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品與服務(wù),構(gòu)建了以中國、美國、加拿大、意大利在內(nèi)的國內(nèi)、外產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)與營銷架構(gòu)體系,產(chǎn)品行銷遍布全球的90多個(gè)國家和地區(qū)。公司研制的“天鷹”四通道GNSS寬帶射頻芯片實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn),“天琴”II代GNSSASIC基帶芯片預(yù)計(jì)將于2019年實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。
四、高精度地圖發(fā)展趨勢
為自動(dòng)駕駛而生,高精度地圖逐漸走向成熟。高精度地圖是L3及以上級別的自動(dòng)駕駛不可或缺的一環(huán),提供高精度定位、感知環(huán)境以及規(guī)劃決策等功能。與一般導(dǎo)航地圖相比,高精度地圖的服務(wù)對象不是人類駕駛員,而是自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。此外高精度地圖具備絕對精度更高、包含的道路交通元素更為豐富,包括車道模型、道路部件、道路屬性的靜態(tài)信息,以及包含天氣、道路擁堵情況、施工情況在內(nèi)的動(dòng)態(tài)信息。豐富的內(nèi)容涵蓋致使高精度地圖的數(shù)據(jù)量是普通地圖的105倍甚至更多。經(jīng)過近幾年的發(fā)展,高精度地圖已逐漸走向成熟,已能滿足自動(dòng)駕駛經(jīng)過近幾年的發(fā)展,高精度地圖已逐漸走向成熟,已能滿足自動(dòng)駕駛L3級別的使用需求,開始逐漸走向商業(yè)化。高德于2019年4月11日宣布以每年每車不超過100元的成本價(jià)格,向合作伙伴提供標(biāo)準(zhǔn)化高精地圖,將其看作基礎(chǔ)設(shè)施。此舉有望極大程度推動(dòng)高精度地圖在車輛上普及應(yīng)用,加快自動(dòng)駕駛的發(fā)展。
高精度地圖與普通導(dǎo)航地圖的差別
兩層架構(gòu) | 詳細(xì)內(nèi)容 |
靜態(tài)內(nèi)容 | 車道及道路網(wǎng),即車道中心線構(gòu)成的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò),記錄其類型、寬度、坡度、曲 率等信息; 路面標(biāo)線,即各種路面標(biāo)線、箭頭、文字、立面標(biāo)記、突起路標(biāo)和道路邊線輪廓 標(biāo)等構(gòu)成的交通安全設(shè)施等信息; 道路周邊設(shè)施,如交通標(biāo)志牌、交通信號燈、防護(hù)欄等信息。 |
動(dòng)態(tài)內(nèi)容 | 天氣、道路施工情況、是否有事故等動(dòng)態(tài)信息 |
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目前高精度地圖仍處于探索階段盈利模式未明確,但即使按照高德成本價(jià)100元/年/車計(jì)算,2018年機(jī)動(dòng)車保有量約為2.4億輛,市場規(guī)模約為240億元。
由于高精度地圖涉及國家機(jī)密,從事導(dǎo)航儀地圖相關(guān)的測量、制作及銷售業(yè)務(wù)的相關(guān)活動(dòng)全部需要經(jīng)過國家測繪的許可,行業(yè)內(nèi)高精度地圖商數(shù)量較少。根據(jù)《測繪資質(zhì)管理規(guī)定》,如若想申請甲級導(dǎo)航電子地圖制作資質(zhì),除去對技術(shù)能力和以往生產(chǎn)業(yè)績的要求,還需要滿足人員設(shè)備和儀器設(shè)備的要求。具體來看,標(biāo)注要求申請企業(yè)擁有測繪及相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員100人(含注冊測繪師5人,高級10人、中級20人),以及外業(yè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備不得少于50臺(定位精度≤10m)。根據(jù)泰伯網(wǎng)統(tǒng)計(jì),截至2019年5月6日,全國有四維圖新、高德、凱立德、易圖通、武漢光庭、滴圖科技、武漢中海庭、貴州寬凳、北京初速度、江蘇晶眾、江蘇智途等僅19家單位獲得了該資質(zhì)。
高精度地圖無論是數(shù)據(jù)的采集、處理已經(jīng)地圖的生產(chǎn)制作都要求極高的技術(shù)含量以及巨大的資金投入,因此高精度地圖企業(yè)大多背靠車企或者互聯(lián)網(wǎng)巨頭。19家獲導(dǎo)航電子地圖制作甲級資質(zhì)公司中獲得互聯(lián)網(wǎng)公司和車企投資的分別為7家和4家,剩余的8家公司中4家為事業(yè)單位。就目前發(fā)展情況來看,BAT老牌圖商的進(jìn)展更為領(lǐng)先,百度地圖、高德地圖(阿里巴巴)、四維圖新(騰訊)相對而言具備更強(qiáng)的競爭力,均已有高精度地圖訂單落地,其中高德地圖分別拿下了凱迪拉克和吉利兩大整車廠的訂單。
高精度地圖邊際成本較小,伴隨市場成熟,行業(yè)或形成較為集中的格局。
相關(guān)報(bào)告:智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國電子地圖行業(yè)市場前景分析及發(fā)展趨勢預(yù)測報(bào)告》


2022-2028年中國高精度地圖行業(yè)市場發(fā)展規(guī)模及投資方向分析報(bào)告
《2022-2028年中國高精度地圖行業(yè)市場發(fā)展規(guī)模及投資方向分析報(bào)告》共十二章,包含中國高精度地圖行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)競爭分析,中國導(dǎo)航電子地圖行業(yè)發(fā)展因素分析,2022-2028年中國高精度地圖行業(yè)發(fā)展前景與建議分析等內(nèi)容。



