高精度定位產(chǎn)業(yè)專題研究

高精度定位產(chǎn)業(yè)專題研究1

智能化浪潮已至，高精度定位潛力值得深掘智能化與新能源化是當(dāng)下汽車發(fā)展的兩條主線。汽車新能源化的核心在于能源動(dòng)力系統(tǒng)，

該部分涉及諸多硬件產(chǎn)品的生產(chǎn)制造，產(chǎn)業(yè)鏈較長；汽車智能化的核心則主要在于感知

決策系統(tǒng)，其在軟件算法層面內(nèi)容占比較大，科技巨頭們可自主掌握部分較多，因此整

體而言汽車智能化產(chǎn)業(yè)鏈更短。汽車新能源化為上半場(chǎng)，智能化為下半場(chǎng)。我們認(rèn)為汽車智能化進(jìn)程較慢的主要原因來

自兩個(gè)方面：政策和技術(shù)。政策層面：駕駛權(quán)的轉(zhuǎn)移導(dǎo)致交通責(zé)任認(rèn)定困難，相關(guān)法律

法規(guī)亦待完善；技術(shù)層面：車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)的缺位、算法軟件和決策平臺(tái)成熟度低等問

題均拖慢了汽車智能化進(jìn)程。高精度定位與高精度地圖相結(jié)合為車輛提供精確的絕對(duì)位置信息，與傳感器的相對(duì)位置

信息相輔相成，共同致力于提高智能駕駛的安全性，是智能駕駛發(fā)展至

L3

及以上的一

大利器。我們認(rèn)為隨著汽車智能化程度不斷提高，高精度定位的重要性將愈發(fā)凸顯，而

市場(chǎng)對(duì)其的關(guān)注度目前仍處于較低水平，高精度定位重要性未被深度認(rèn)知。車企軍備競(jìng)賽白熱化，智能硬件已成為下一高地智能化已成為電動(dòng)化之后另一高地。諸多車企在

2021

年的多個(gè)車展中推出具備智能駕

駛功能的新車型，2021

年

11

月的廣州車展中多家車企針對(duì)智能硬件展開軍備競(jìng)賽。北

汽極狐-阿爾法

SHI版以總計(jì)

34

個(gè)車載傳感器的配置位列首位，而長城沙龍-機(jī)甲龍則

配備了

4

顆激光雷達(dá)。此外，小鵬

G9、長城沙龍-機(jī)甲龍、哪吒

S、北汽-極狐

阿爾法

SHI版亦搭載了高精度地圖和高精度定位，車企間軍備競(jìng)賽日趨白熱，智能化已成為各

家車企必爭(zhēng)之地。從智能駕駛角度出發(fā)，高精度定位功能已經(jīng)在諸多車型上配備，其對(duì)于智能駕駛的重要

性正在逐步被市場(chǎng)發(fā)掘。在當(dāng)前價(jià)格下，我們認(rèn)為其有望成為

L3

及以上自動(dòng)駕駛前裝

標(biāo)配功能組件，其賽道本身依舊具有非常強(qiáng)的β屬性。隨著越來越多的車輛開始配備高

精度定位模塊，車載高精度定位賽道的確定性將不斷增強(qiáng)。2

“無形之軌”，領(lǐng)航前行智能駕駛可分為四個(gè)模塊：感知、定位、決策、規(guī)劃。智能駕駛領(lǐng)域的車載導(dǎo)航可分為

兩個(gè)板塊：高精度定位和高精度地圖。高精度定位即通過高精度的絕對(duì)參考系對(duì)車輛自

身的絕對(duì)位置進(jìn)行精準(zhǔn)判斷，而高精度地圖則不僅用于測(cè)算車輛自身的絕對(duì)位置，其對(duì)

于感知、決策、規(guī)劃等模塊同樣起到重要作用。定位+地圖二者共同構(gòu)成了車載導(dǎo)航的

全景圖，但二者在產(chǎn)品形態(tài)和產(chǎn)業(yè)鏈方面均存在顯著的差異。高精度地圖是一條“無形的軌道”。高精度地圖的地圖層中包含大量厘米級(jí)精度的道路

屬性要素，包括但不限于道路邊緣、車道邊緣、中線等信息。車輛在行駛時(shí)，可根據(jù)高

精度地圖中的信息，進(jìn)行精確導(dǎo)航，宛如行駛在一條“無形的軌道”之上。在高精度地

圖這條“無形的軌道”的協(xié)助下，智能駕駛對(duì)傳感器和算法的依賴度將大幅降低，車輛

行駛的安全性大幅提高。高精度定位確保車輛行駛不“出軌”。高精度地圖憑借其厘米級(jí)的地圖信息，為智能駕

駛車輛繪制出了一條“無形的軌道”，但若要保證車輛可以平穩(wěn)的行駛在這條軌道之上，

還需配備與高精度地圖精度相近的定位功能。在高精度定位的協(xié)助下，車輛可對(duì)自身位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位，確保其實(shí)際位置與高精度地圖中顯示的位置一致，防止車輛“出軌”

現(xiàn)象發(fā)生，更好的實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位的功能。高精度定位與高精度地圖共同實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位功能，但市場(chǎng)對(duì)二者的區(qū)別存在認(rèn)知差，其

在產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)品形態(tài)層面差異巨大。高精度定位目前主要可分為四類：衛(wèi)星定位、慣性

定位、視覺定位、路測(cè)定位。上述四種定位在使用、建設(shè)時(shí)均涉及硬件設(shè)備，如增強(qiáng)基

站、衛(wèi)導(dǎo)產(chǎn)品、慣導(dǎo)產(chǎn)品、攝像頭等傳感器、路端檢測(cè)單元等。而高精度地圖則僅在構(gòu)

建時(shí)依賴硬件，在使用時(shí)對(duì)硬件依賴度較低。高精度定位產(chǎn)業(yè)鏈涉及專用的衛(wèi)導(dǎo)、慣導(dǎo)模組、芯片、板卡，GNSS天線，RTK信號(hào)服

務(wù)等，需要硬件設(shè)備和軟件算法實(shí)時(shí)協(xié)同；高精度地圖則主要為數(shù)據(jù)信息，其對(duì)硬件依

賴度較低。因此，高精度定位功能的實(shí)現(xiàn)需要在智能汽車內(nèi)預(yù)裝硬件，通常需在前裝環(huán)

節(jié)完成，而高精度地圖則可通過

OTA的方式在后裝環(huán)節(jié)進(jìn)行下載和更新。多種定位技術(shù)相融合有望成為未來車載導(dǎo)航發(fā)展的主流趨勢(shì)。衛(wèi)慣組合導(dǎo)航憑借其精度

高、穩(wěn)定性強(qiáng)、成本友好等優(yōu)勢(shì)有望成為智能汽車導(dǎo)航領(lǐng)域的主要定位技術(shù)，但視覺定

位和路測(cè)定位亦有其優(yōu)勢(shì)適用場(chǎng)景。視覺定位成本優(yōu)勢(shì)明顯，但定位精度較差。視覺定位以普通定位做參考，依賴視覺等傳

感器對(duì)高精地圖定位圖層中的

LandMark進(jìn)行識(shí)別感知，依靠視覺算法推算出車輛位置。

其在定位功能上高度復(fù)用高精地圖和攝像頭等傳感器，無需額外部署硬件，因此在成本

上優(yōu)勢(shì)明顯。但其定位精度與高精度地圖精度和視覺算法高度相關(guān)，當(dāng)前整體定位精度

較低。視覺定位技術(shù)雖然依賴高精度地圖，但高精度地圖本身并不具備定位功能。路測(cè)定位成本過高，但在隧道等少量場(chǎng)景中應(yīng)用良好。路測(cè)定位主要依賴路測(cè)單元為其

提供絕對(duì)參考系，通過測(cè)量車輛與多個(gè)路測(cè)單元之間的距離對(duì)車輛位置進(jìn)行推算。由于

路測(cè)單元在開放道路上大范圍建設(shè)成本過高，因此當(dāng)前僅在隧道等少數(shù)場(chǎng)景下采用類路

測(cè)定位技術(shù)。隨著智能網(wǎng)聯(lián)化、車聯(lián)網(wǎng)建設(shè)進(jìn)度不斷推進(jìn)，路測(cè)定位在開放道路中大范

圍使用的可能性亦在不斷增強(qiáng)?？偨Y(jié)來看，我們認(rèn)為多定位技術(shù)融合有望成為智能駕駛定位導(dǎo)航功能的發(fā)展趨勢(shì)。視覺

定位憑借其低成本，有望在中低價(jià)位車型中廣泛應(yīng)用，高精度地圖精度的提升將帶動(dòng)其

精度提升。路測(cè)定位在開放道路中建設(shè)成本過高，發(fā)展進(jìn)度較慢，但有望成為多車智能

階段中重要的定位技術(shù)。衛(wèi)慣組合導(dǎo)航是當(dāng)下同時(shí)具備性能和成本優(yōu)勢(shì)的解決方案，有

望在智能駕駛向

L3

及以上升級(jí)的過程中成為導(dǎo)航定位的首選。3

解密衛(wèi)慣組合定位導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈衛(wèi)慣組合定位導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈拆解高精度定位基于普通衛(wèi)星定位，采用信號(hào)增強(qiáng)系統(tǒng)將定位精度從米級(jí)提高至厘米級(jí)。普

通衛(wèi)星定位需同時(shí)接收至少

4

顆衛(wèi)星信號(hào)，以確定經(jīng)度、維度、高度、時(shí)間差四個(gè)變量，

從而實(shí)現(xiàn)對(duì)位置的定位。但衛(wèi)星信號(hào)在穿越電離層、對(duì)流層時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定波動(dòng)，從而引

起誤差，最終導(dǎo)致定位精度在米級(jí)。地面增強(qiáng)基站使用

RTK技術(shù)計(jì)算衛(wèi)星定位誤差，

并將誤差值發(fā)送至目標(biāo)終端以進(jìn)行位置修正，從而提高定位精度。當(dāng)前高精度定位技術(shù)

可將定位精度從米級(jí)增強(qiáng)至動(dòng)態(tài)厘米級(jí)，靜態(tài)毫米級(jí)水平。高精度定位產(chǎn)業(yè)鏈主要可分為四部分：GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航、IMU慣性導(dǎo)航、差分增強(qiáng)信號(hào)、

GNSS接收天線。衛(wèi)星導(dǎo)航通常與慣性導(dǎo)航組合使用。衛(wèi)星導(dǎo)航在有遮蔽物時(shí)，容易出現(xiàn)信號(hào)弱或丟失情

況。在衛(wèi)星信號(hào)微弱或者丟失衛(wèi)星信號(hào)的情況下，車輛可利用慣導(dǎo)使導(dǎo)航系統(tǒng)繼續(xù)工作，

保證其正常工作，提高了自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。慣性導(dǎo)航通過慣性測(cè)量組件

（IMU）測(cè)量載體的角速率和加速度信息，利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律自動(dòng)推算載體的瞬時(shí)速度

和位置信息，具有不依賴外界信息、不向外界輻射能量、不受干擾、隱蔽性好的特點(diǎn)。

衛(wèi)星導(dǎo)航可覆蓋絕大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景，而慣性導(dǎo)航主要作為衛(wèi)星導(dǎo)航的補(bǔ)充，兩者組合使

用，將增強(qiáng)導(dǎo)航系統(tǒng)在各類環(huán)境中的穩(wěn)定性。衛(wèi)星導(dǎo)航和慣性導(dǎo)航根據(jù)算法組合方式不同分為緊耦合與松耦合。緊耦合即在二者原始

數(shù)據(jù)層面進(jìn)行深度耦合計(jì)算，計(jì)算結(jié)果綜合考量衛(wèi)導(dǎo)和慣導(dǎo)兩方面數(shù)據(jù)，精確性和穩(wěn)定

性較強(qiáng)，但要求廠商同時(shí)掌握衛(wèi)導(dǎo)和慣導(dǎo)兩種底層原始算法，對(duì)算法積累要求較高。

松耦合則在衛(wèi)導(dǎo)和慣導(dǎo)獨(dú)立計(jì)算出絕對(duì)位置信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行耦合，廠商無需同時(shí)掌握

兩種底層算法，故而其易于集成，商用速度較快。當(dāng)下同時(shí)掌握兩種底層算法的廠商較

少，松耦合占比較高，但考慮到緊耦合在精確性和穩(wěn)定性方面的優(yōu)勢(shì)，我們認(rèn)為緊耦合

將成為發(fā)展的方向。增強(qiáng)基站可為終端提供差分定位信號(hào)，以供其對(duì)自身位置進(jìn)行修正，提高定位精度。增

強(qiáng)基站的位置在建設(shè)過程中已經(jīng)被精密測(cè)量，為已知的精確位置信息。其接收衛(wèi)星信號(hào)

后可計(jì)算出自身非精確位置信息，結(jié)合已知的精確位置信息即可測(cè)算出其所在區(qū)域的誤

差數(shù)據(jù)，即差分定位信號(hào)。一定區(qū)域范圍內(nèi)的誤差數(shù)據(jù)基本相同，因此終端在接收差分

定位信號(hào)后，即可對(duì)自身精準(zhǔn)位置進(jìn)行測(cè)算。國內(nèi)可提供增強(qiáng)服務(wù)的基礎(chǔ)廠商較少。增強(qiáng)服務(wù)基礎(chǔ)廠商即自有增強(qiáng)基站的廠商，中國

移動(dòng)、千尋位置、六分科技、國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)目前所擁基站個(gè)數(shù)約為

4000+、2800+、

2300+、1000+、600+。截至

2021

年

12

月

18

日，千尋位置主要股東為阿里巴巴、中

兵北斗；六分科技主要股東為騰訊、中國電信、四維圖新（四維圖新亦為騰訊產(chǎn)業(yè)生態(tài)

成員）；國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)基站自用為主。除上述企業(yè)外，中海達(dá)、華測(cè)導(dǎo)航、司南導(dǎo)

航等公司亦具備建站能力，承包中國移動(dòng)，國家電網(wǎng)等企業(yè)大量建站項(xiàng)目。根據(jù)差分定位信號(hào)播報(bào)方式的不同，增強(qiáng)系統(tǒng)分為地基和星基兩種。地基增強(qiáng)系統(tǒng)主要

通過通信網(wǎng)絡(luò)傳播，主要用作地面平原、城市等人口密集、通信服務(wù)信號(hào)覆蓋較好的區(qū)

域。星基增強(qiáng)系統(tǒng)則通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)播報(bào)差分定位信號(hào)，成本較高，主要覆蓋海洋、高山、

空中等通信服務(wù)信號(hào)覆蓋盲區(qū)。兩者在應(yīng)用場(chǎng)景方面形成互補(bǔ)。GNSS接收天線用于濾除雜波，強(qiáng)化、接收差分定位增強(qiáng)信號(hào)。GNSS天線可接收多個(gè)

導(dǎo)航定位星座的多個(gè)頻段的信號(hào)，具有高增益，寬波束、低仰角增益、廣角圓極化、穩(wěn)

定相位中心等特點(diǎn)，在高精度定位設(shè)備中必不可缺。目前國內(nèi)

GNSS天線供應(yīng)商主要為

中海達(dá)等企業(yè)。在上游零部件及服務(wù)供應(yīng)領(lǐng)域中，北斗星通、中海達(dá)、千尋位置優(yōu)勢(shì)明顯。其中，北斗

星通旗下和芯星通為高精度定位芯片的重要供應(yīng)商；中海達(dá)在

GNSS天線領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明

顯，市占率領(lǐng)先；千尋位置坐擁中兵北斗和阿里巴巴兩大股東，憑借自身先發(fā)優(yōu)勢(shì)，在

差分信號(hào)服務(wù)市場(chǎng)份額占優(yōu)。產(chǎn)品集成領(lǐng)域，衛(wèi)星導(dǎo)航與慣性導(dǎo)航相結(jié)合趨勢(shì)明確。目前的集成商分為兩類：衛(wèi)導(dǎo)基

礎(chǔ)上融合慣導(dǎo)、慣導(dǎo)基礎(chǔ)上融合衛(wèi)導(dǎo)。第一類集成商以專業(yè)衛(wèi)導(dǎo)廠商為主，如華測(cè)導(dǎo)航、

中海達(dá)、北斗星通等；第二類集成商以慣導(dǎo)廠商為主，如導(dǎo)遠(yuǎn)電子等。車載導(dǎo)航高精度定位市場(chǎng)測(cè)算汽車銷量基數(shù)高，汽車智能化產(chǎn)業(yè)鏈空間巨大。據(jù)國際汽車制造商協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在

2020

年疫情發(fā)生之前，全球汽車年銷量接近億級(jí)規(guī)模，中國市場(chǎng)汽車年銷量近年來也

穩(wěn)定在

2500

萬輛以上，且占全球汽車年銷量的比重逐年上升。汽車智能化所涉及產(chǎn)業(yè)

鏈包括傳感器、定位、決策執(zhí)行等方面，億級(jí)規(guī)模的汽車銷量所帶來的智能化相關(guān)產(chǎn)業(yè)

鏈價(jià)值巨大，吸引著各類科技巨頭們紛紛入局智能駕駛產(chǎn)業(yè)。測(cè)算假設(shè)：1）根據(jù)

2020

年世界智能網(wǎng)聯(lián)汽車大會(huì)發(fā)布的智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖

2.0，路線圖設(shè)定的目標(biāo)為

2020-2025

年

L2-L3

級(jí)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車銷量占當(dāng)年汽車總銷量的比例超過

50%。我們假設(shè)，到

2025

年新車自動(dòng)駕駛

L3

及以上滲透率為

30%，

同時(shí)高精度定位的滲透率為

30%；

2）我們預(yù)計(jì)，2021

年

GNSS設(shè)備的單價(jià)為

2500

元，此后每年均有一定價(jià)格降幅；在不考慮存量汽車裝配高精度導(dǎo)航定位設(shè)備的可能性

下，我們預(yù)計(jì)

2025

年，單純由自動(dòng)駕駛驅(qū)動(dòng)的國內(nèi)高精度導(dǎo)航定位設(shè)備市場(chǎng)空間約為

86

億元，2021-2025

年累計(jì)市場(chǎng)空間約為

161

億元。伴隨自動(dòng)駕駛的推進(jìn)，已有不少車廠嘗試推出帶有高精度定位的車型。2020

年是高精

度定位集中量產(chǎn)上市的第一年，不完全統(tǒng)計(jì)，一共有

6

款車型搭載了厘米級(jí)、亞米級(jí)高

精度定位。以

2020

年推出的小鵬

P7

為例，P7

搭載千尋位置

FindAUTO高精度定位服

務(wù)以及高德的高精度地圖，定位精度可達(dá)厘米級(jí)，從而提升車輛在惡劣天氣和極端環(huán)境

下的安全指數(shù)。2021

年

4

月推出的小鵬

P5

也支持厘米級(jí)的定位精度。從目前來看，支

持高精度定位的車型仍然較少，我們認(rèn)為這主