智能网联汽车应用北斗系统新进展

（北京跟踪与通信技术研究所，北京 100094）

2020年7月31日，习近平总书记向世界宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通，标志着北斗“三步走”发展战略圆满完成，北斗迈进全球服务新时代[1]。北斗系统已全面服务公共安全、交通运输、应急救援、农林牧渔等行业领域，纳入电力、通信、金融等国家重要基础设施建设，正在加速进入大型基建领域，与新一代通信、区块链、物联网、人工智能等新技术深度融合，北斗应用新模式、新业态不断涌现。其中，融合应用北斗导航服务和产品的智能汽车产业正在蓬勃发展。

1.汽车自动驾驶分级标准

目前，汽车行业通常采用国际自动机工程师学会(Society of Automotive Engineer International，简称SAE，创建于1905年，是目前国际汽车行业及自动化相关领域的权威技术组织；自动机Automotive这一术语为该学会会员在创建之初创造，指通过自身动力运动的任何形式的交通工具，包括汽车、商用车、航空航天器、船舶等[2]）制定的汽车自动驾驶分级标准进行研制生产。该标准共分为L0至L5 6个级别：L0是无自动化驾驶，车辆无任何自动化能力，由驾驶员完全控制。L1是辅助驾驶，车辆能够在特定环境下完成较少部分驾驶操作，例如辅助转向。L2是部分自动驾驶，车辆能够完成多项驾驶操作，驾驶员需要监控驾驶环境和完成剩余操作，例如自动泊车、车道保持等。L3是有条件自动驾驶，车辆配备处理多传感器信息和高精度地图数据的自动化系统，能够完成大部分驾驶操作，驾驶员需要保持应答状态和随时准备取回驾驶控制权。L4是高度自动驾驶，车辆完成驾驶任务并监控驾驶环境，在自动驾驶可以运行的范围内，驾驶所有操作与驾乘人无关，但不能完全取消人为控制。L4级别自动驾驶汽车需要与智能道路交通网协同工作，通常也被称为智能网联汽车。L5是完全自动驾驶，车辆在所有场景下都能完成所有驾驶操作，有紧急停止按钮或者类似功能。

2019年5月，工信部发布了《2019年智能网联汽车标准化工作要点》，着重强调了智能网联汽车相关标准的重要指导作用，将智能网联汽车标准体系建设与建设制造强国的战略部署紧密联系[3]，正在抓紧制定国内智能网联汽车自主标准。据国家发改委预计，大型城市、高速公路等区域车用无线通信网络覆盖率将达到90%，北斗高精度定位服务未来可实现全覆盖[4]，为智能网联汽车的实际应用提供了基础支撑。

2.智能网联汽车发展现状

近几年，传统汽车制造国高度重视智能网联汽车发展，例如，美国成立交通变革研究中心进行智能网联汽车大规模示范测试，《美国智能交通战略规划2015—2019》明确将智能网联汽车和自动化作为两大主要发展目标[5]，美国交通部正在主导制定相关强制法规；欧洲、日本等也很早开始智能交通系统的相关研究，从车、路、物等多方面开展规划。

随着5G技术落地和人工智能技术不断创新，我国智能汽车产业进入了发展快车道。国家及地方相关部门纷纷出台政策文件，指导智能汽车产业发展。2020年2月，发改委、中央网信办、工信部等11个部委联合发布《智能汽车创新发展战略》，提出了战略愿景：“到2025年中国标准智能汽车的技术创新、产业生态、基础设施、法规监管和网络安全体系基本形成；实现有条件自动驾驶（L3）的智能汽车达到规模化生产，实现高度自动驾驶（L4）的智能汽车在特定环境下市场化应用”[4]。同时，北京市在《关于促进北斗技术创新和产业发展的实施方案（2020—2022年）》中，提出研发适用无人系统的高性能、高精度、小型化的多模多频北斗/GNSS芯片，形成北斗高精度技术在智能网联汽车、无人机和小型机器人等领域深度应用的解决方案[6]。

3.应用北斗研发智能网联汽车有关情况

目前，多个省市重点布局智能网联汽车产业，大力推动北斗三号芯片、终端在智能网联汽车的深度应用，瞄准北斗产品在国产汽车前装领域的规模化应用，提供满足L4级别自动驾驶汽车的高精度时空基准服务。

一是研制多款车规级北斗基础产品。车规级是指电子产品符合汽车安全的标准等级。面向包含L4级别在内的车规级需求，例如，有北斗企业着手研制“北斗三号车载一体化智能天线”“车规级高精度多模多频射频基带一体化芯片”等多款产品。其中，北斗车载一体化智能天线已经在2022年冬奥会北汽L4级别接驳车项目中进行了测试和小批量试用，计划下步开展大规模应用。二是前装车载北斗智能终端。传统车企与导航产品制造商共同推进前装车载平台化智能座舱研制[7]，集成北斗三号车规级芯片，融合高精度地图、人工智能、5G移动通信、车路协同等多项技术。三是打造“车路云”一体化系统。例如，北京市正在推进L4级别道路示范区建设，可实现车辆、道路基础设施、云计算平台标准化数据共享，形成协同“车、路、云”工作的一体化系统。其中，道路基础设施包含高精度北斗卫星导航定位单元，融合云计算技术，可实现高精度定位和快速辅助定位、高精度地图下载、车辆状态数据上传、智能导航等多项应用服务。

4.未来展望

智能网联汽车是体现“北斗+人工智能”融合应用的新兴领域，多个省市已充分利用本地优势企业推进L4级别自动驾驶汽车、基础设施研制。未来，瞄准影响国家产业战略格局的前沿领域，促进北斗卫星导航系统与互联网、物联网、大数据、5G通信、大数据、人工智能、无人工程等新兴领域技术交叉创新和产业跨界融合，“北斗+汽车”领域深度技术研发有待进一步突破，以促进北斗高精度时空基准服务广泛应用于智能汽车行业。