【2021世界智能网联汽车大会】金双根：北斗+遥感+5G在智能网联汽车中的应用

9月25日至28日，2021世界智能网联汽车大会在北京召开。本届大会围绕产业再造、融合应用、和合共生三个篇章展开，设有开幕式、主论坛，以及7场主题峰会、6个特色专场和2场闭门会，共邀请包括1位图灵奖国际专家、7位国内外院士、近150位国际国内智能网联汽车及ICT领域专家、企业家参与演讲探讨。以下是欧洲科学院院士、联合国科学院院士金双根的演讲实录，供参考。

欧洲科学院院士、联合国科学院院士金双根

演讲内容：

首先感谢组委会的邀请。这次智能网联汽车大会非常的重要，一个是国家层面，再一个是要多方面的协同，包括公安部、交通运输部、工信部等等，第一天汽车协会的会长也强调了应用前景，包括中国的市场等等。刚才介绍的很多应用场景，包括成功的案例，大部分多曲线与小区域的，比方说现在机场都有无人摆渡，还有其他的园区等等。在大方面怎么来真正的实现智能网联汽车无人驾驶，包括刚才说到的导航定位，确认方向，或者是位置，而且要实时，第二要互联，互联就是说车子、人、路的互联，最后一块是协同，协同包括路，包括多方面的行业复杂情况下，怎么来协同，所以说一般说的例子，成功的应用小的范围，都有特定的场景，包括道路、公路、车辆加了很多其他的传感器之类的，包括G、N、激光雷达。如果是在大的区域，或者是以后要修建无人驾驶的公路，或者是全国的，甚至走向全球等等之类的，如果说架设很多的传感器成本比较贵，在有的地方没有信号怎么办？说到了5G。

刚才说到了5G不仅仅是传输速率，是通信的功能，目前用5G的信号做定位，同时用这个做感知，最近比方说利用通信信号做导航，比如说用P波段，S波段，做定位，还有同时反过来用信号做感知，包括目标，包括刚才提到的距离。通过北斗的信号也可以感应到车辆之间的距离，和周边的环境的距离变化，今天我稍微介绍一下北斗、传感器、激光雷达、5G、AI。我们现在时间如果是一秒时延，对我们的误差是30万公里，如果是实践精度达到一个毫秒，我的精度是2.3米左右，我们现在希望打造分秒，我们目前已经在做的一些工作。

在国家层面构建体系，在应用于车联网，大家都知道车联网，以后的飞机或者其他的，还有以后装备终端，涉及到机器人等等之类的，不仅仅是位置信息，希望得到健康状况等等之类的，就像手机在做，不是通信或者导航，还通过感知，包括情感分析，包括人的健康等等。这个需求不具体的介绍。比如说滴滴，目前的精度在郊区可能是上白米的误差还有是需要实时的高精度的导航定位，这块也存在很多的短板，包括传感器，包括现在尽管有北斗加上5G，但是成本太高，再一个是室内地下的，或者说没有信号怎么办，希望结合信息化，加上边缘计算，还有5G，多种人工智能，构建汽车大脑，或者城市大脑等等。

需求我想就是人、车、物、路精确的位置感知，包括互联，还有协同，另外一方面不是人、车、物、路是动态的，高动态的情况下，比方说现在开发的无人船，但是碰撞，还有空间目标也是一样，怎么来避障。现在我们在地面上也是一样，如果是速度很快等等之类的，以及早期的时候美国的GPS不卖给我们，速度达到一定程度现在接收不到信号。还有其他方面的需求，包括停车，包括信息化，包括以后的滴滴车子共享，或者是等等之类的，都需要经血的位置信息。包括后期在哪一块无人车开在什么地方，安全或者有故障怎么办，还有是上面失灵和接受不到信号怎么办。比方说载人飞船，刚开始是几百公里，后来几十公里等等之类的，还做不到毫米级别米级的定却导航定位。目前在火星上能够实时的安全的达到米级的精确导航定位，比如说活性的传感器到地球上，接近要一个小时，为什么能够做到精准实时的定向定位，因为火星表面有很多斜坡，我们怎么来避障，反馈到无人驾驶。

有科学，或者是说有复杂的情况下的牵引，美国为什么走在前面，我不具体的介绍，就是介绍民用方面的，以前的导航怎么实现导航定位，这个是刚才说的北斗、GPS有很多的问题，比如发送一个伪信号接受到的目标是错误的，还有其他接受的信号，比如在城市复杂的让下，接受的新要么很少，要么是一个方向。我们拿一个静态的，观测一天的数据，利用这十月大系统，定位精度是几十米，接受的信号只有上空的数据，我在上海做过实验，同时在高铁上面做了实验，其他方面不说了。比方说在旅游景点，稍微复杂一点涉及到问题非常多，过去都有很多的精度。

后来逐步开发多种传感器，多元传感器很不行，反过来我们再思考，比如说一个苍蝇为什么能够避障，如果人想打它为什么打不着，我们现在在你国家定位导航体系，希望融合多元传感器来进行使用，现在还存在很多的技术问题，希望开发下一代，包括量子等等的内容的导航系统。这个应用我不详细的举例子，包括鱼和动物，为什么能够自主的快速告诉的导航定位，而且能够避障，我们如何来构建汽车，因为要采取数据，要通过计算处理，都有时延，哪怕6G还是很难满足如果在高速的两百公里每小时，如何来实现，所以说我们类似最近在结合动物如何构建内容脑的感知系统，包括导航，包括周边协同，包括快决策等等，所以说目前还在进行当中。

北斗大家都熟悉了最后公里的应用，在大尺度的无人驾驶当中非常的重要，目前它的定位只有十米量级左右，现在采取多种的增强手段，这个成本非常大，所以说最近希望5G，如一说能够和北斗融合，实现通讯、感知，再恰结合其他的卫星，目前在不断的挖掘，低轨卫星通信希望在城市发射低轨卫星的组网，实现通信导航的遥感一体化，加上地面上面的5G，包括通信的感知导航一体化，同时地面上增强，包括室内、生殖三控传感器，刚才说北斗具有很多的应用场景。比如说隧道没有信号，这次疫情北斗发挥了很重要的作用，我进入了室内不知道，还有无人驾驶不仅仅是位置信息，我们要真正的实现协同，不仅仅是几何的协同，包括物理信息的协同，比如说前面下冰雹的，或者其他的场景和变化，都需要感知，包括气象要素也非常重要，移动等等之类的。还有其他方面，如何来实现刚才前面几位谈到很多的传感器，包括5G、激光雷达，或者联合传感器加上北斗，时延再快，或者再低，存储速率再快，还做的不够。

我们如何来保证是地面上的观测有限，刚才谈到了无人驾驶，还有智能网联汽车，加了很多地面成本太高，卫星寿命有限，维护成本非常大，不可能持续的发射一万颗，或者多少组网络四，包括飞艇，无人机，或者地面上把GP搬到海底，这个成本太大。比方说大家现在都用机器学习，利用有限的数据决策预测等等，目前机器人工智能还是初级阶段，国外已经开发了影象定位系统。

今天的智能网联汽车，一个智能，一个网联，还有终端怎么协同，怎么互联，如果在不增加相关的成本或者设备的终端，蝙蝠和苍蝇为什么猛攻自主的感知等等。还有其他方面国家提出相关的技术路线图，这里不详细的介绍，包括乘用车，还有相关的火车等等，还有其他方面的技术，带不断的完善实现，逐步向L3、L4、L5迈进，还存在很多的挑战，如何来构建这里不详细的介绍了。比如说导航定位的精度在五米的量级，在有人，有车辆，如何事项分米级，厘米级，存在很多的挑战，包括安全性。

希望构建多系统信息，茂盛地面增强，北斗定位如果是在城市高楼复杂场景下，定位精度是在百米，如何构建地面增强，包括5G计算，或者其他的增强，我们可以实现更高精度，还有其他方面的增强我也不详细介绍了，包括区域的增强系统，包括民用飞机如何能够发射相关的信号，包括5G的信号，都具有很多的应用场景不需发射其他的平台，目前通过多种传感器，包括路灯，该有影像、音频，交通的乱停车，或者路况的应用，今天不详细的介绍。在大范围的如何高可靠、高安全的实现智能驾驶，所以说存在很多的问题。

比如说利用北斗，以及精确的地图，包括物体的树，建筑物等等，这个只能做到另外一个目标突然出现，或者其他复杂场景，还是存在很多的问题，我们还做不到全方位的感知，还做不到没有未知的场景下做到自主，还存在很多的问题和挑战。尤其在隧道没有信号怎么办，还有水下和山区，存在如何来构建协同，第一个是高低轨平台，再加上影像，以及采集的数据，以及结合相关的计算，获取的地图不是静态地图，是动态的，地图告诉我们现在车载导航要看地图，后期的导航定位不仅仅是三维，我们希望多维的虚拟的，还有其他的可视化AR能够感知导航定位，还有其他方面的数字技术，尤其是下一代光子、量子，一些新技术在场景下的应景。

比如说3S，一个是导航，还有一个是感知，另外一个是信息系统，采集这些数据如何快速的处理，能够利用有限的数据，能一通过深度学习挖掘和预测等等。目前相关的技术，尤其是前面传统的不会详细的介绍，尤其是现在实现智能的测绘感知，比如说相关的传感器，必须部分需要通过手动，现在由手动走向智能，由接触到非接触，由观测采集数据到智能的。这个数据不是纯粹的汽车上，或者在手机上，而是快速的采集之后告诉汽车，多种数据，不管是传输数据再怎么快，这个时延效率还是不行，如果说能够实时的告诉我前面的路况和物体，快速能够判断决策，感知的逐步走向从智能走向智慧的感知系统。其他方面不详细的介绍。

管新怎么通过AI，通过人工智能深度学习，通过快速的预测判断，建立一个内容系统等等，还有技术不详细的介绍。许多的传感器，或者更高精度的是受制于国外，比方说激光雷达都是一百百万，如果比车子还贵没有陈买，尽管实现了无人驾驶，但是几百万，或者推广应用都是有限，所以涉及到一个是技术更小型化，智能玖，还有下一代的技术，我们怎么来从跟跑到并跑，领跑，这些技术人员不详细的介绍其他方面可能大家都知道多种技术的基础架构。

最后介绍一下3S+5G，以及AI在这个智能网联汽车上面的应用，一个是基础设施，包括道路，还有基准，还有其他的一些平台试点，怎么建立内容，网恋汽车大脑系统。不详细的介绍。其他方面的协同，导航这块稍微快速的介绍一下，现在问题非常的多，拿北斗的系统要实时的单点的确认高精度的位置信息，没有其他的增强精度，都很难满足自动驾驶，激光雷达都发送电磁波，通过向位，向位要快速的确定模糊度，如果说知道多少个向位，我就知道精确的位置信息，但是要半个小时以上才能确定，我们目前都是通过差分，或者其他的技术，或者通过基站，或者在上海全国建立基准站，但是如何来保证一个能够快速的。我们都需要半个小时以上，没有其他的辅助信息都做不到高精度的位置，或者是导航的定性，目前这个存在很多的问题。在手机上也是一样，管室内室外，手机定位精度很差，如果说增加其他的设备能提高，但是也不想花很多的钱，如何来实现一个接收机，一个手机如何实现厘米级的精确导航定位，还有就是无缝的，还有是地下空间，如何来实现。

比如说现在停车，比如说现在都知道原理，我们还是采购了国外的软件，还有其他的硬件，还有包括信号，怎么能实现小型化，目前手机我们智能跟踪，我们今天介绍的三品的四屏，五屏，平面增加意味着关键数据增多了，可以快速的提高时间。还有其他的场景都没有办法解决，比方说周边的，包含的信息包括周边的干扰信号，这些信号其实有的是有用的，一个是前面的车辆和前面的数，前面的建筑物的信号，反回来的，如果说无人驾驶的车主能够接受前面的建筑物，前面车的信号，前面车子的位置，所以光这块要讲都是非常多的，现在为什么我们大家都说北斗GPS都会处理导航定位，谁的手机都不敢说能够达到。

我这个手机不仅仅做导航定位，还可以做递增，或者其他灾害的感知，预警，还有其他的，包括现在做的气象学方面的应用，因为你这个无人驾驶不仅仅是获得几何的，周边场景的信息，目前已经实现了，所以说由于时间的关系不详细的介绍了。我们还有很多自己的算法，包括多系统，多频的，这个是定位精度，这个多系统大大的提高时间，还有其他方面的应用不详细的介绍了，尤其在城市复杂场景情况下，包括延迟，还有其他的多路径，都会干扰定位，这是为什么我们做不到厘米级的定位，还有其他方面的误差不详细的介绍。

其他方面三频的整个组合，还有四频、五频的不详细介绍，这些软件是公开的，北斗的时间是要求接近一个小时，而这个是GPS一刻钟，如果联合多系统，加上北斗和10分钟以内快速的确定时间和空间位置信息，其他的不详细介绍。包括车辆的动态，还有静态的，包括车辆上海到南京，还有在高铁动态的测试结果，还有在效能里面的路径，还有多元传感器的组合，包括多系统，还有其他的。还有对比分析不详细的介绍，包括INS组合，包括路标，或者是摄像头多种信号的融合导航定位明显的提升，其他的不详细的介绍。有的情况下没有信号怎么办，既没有路灯，或者其他的通讯信号，或者GPS信号，也就是我们开发了GNSS，比方说我们做的实验，明显的提高定位精度，这里测试结果不说了目前已经在上海做了实验。

还有是以后导航遥感加上5G感知，大家知道5G，这里不详细的介绍。包括多元传感器融合，还有希望构建一体化的体系，交通部、安全部、气象部门、测绘部门，许多数据共享，许多存在系统差，标准不统一，这些数据都发给你没有办法用，比如说现在拿到数据，他们两个参考系统不一样，需要通过一定的转化。还有坐标系统的不一样，还有参考物的不一样，如何来构建一张网。还有其他方面希望一张网，大数据、5G、人工智能希望构建中国的大网，目前做的实验飞艇可以飞十公里，但是稳定性上升下降太大，所以说目前的飞艇还有待进一步的完善，我们已经搭载北斗卫星，还有其他方面的测试。

以后希望万物协同，已经在医疗上，医生的手术刀方面的互联，还有北斗+5G在交通方面已经在应用和示范应用，还有一些模块测试，还多种传感器的实验。存在很多问题，包括法律法律，安全管理，怎么协同，从部委部门，还有国外，你的产品出口不了，人家说出口不了，通过国际平台，不能说自己开发的怎么好，卖不出去怎么办，我们在不断的，因为我们在国外，我们存在很多的壁垒，或者是找不到，希望多方面的合作。

其他的技术，包括Ω设想应用到无人驾驶，毫米波雷达，还有5G，我们希望希望构建一个是不同平台，还有是如何来实现导航遥感的信号，还有我们的卫星，由于本来是7月份发射，由于去年的卫星火箭出现故障，我们希望12月份之前能够发射，我们利用导航信号做感知，还有通信信号做导航遥感，还有基准，现在没有统一的基准很难协同，比如说北京的参考基准，上海的参考基准不能协同，如何构建月球自主导航，或者火星移民，如何构建跨度尺度的，理论是不是适用。我们在不断的挖掘新的技术测试，包括实现民用上面的应用。由于时间关系我不详细的介绍。

时间关系今天介绍这么多，谢谢大家。