高精度定位研究：IMU向“域控集成化”和“软硬服一体化”发展-电子工程世界

根据佐思汽研统计，2024年，中国本土乘用车高阶自动驾驶（L2.5高速NOA、L2.9城区+高速NOA）渗透率达到11.4%，预计到2030年这一比例将提升至31.6%。在高速NOA场景下，只需要实现车道级/分米级的定位，识别出车辆所处的车道即可；而在城区NOA场景下，由于车道狭窄且路况复杂，则需要定位精度达到厘米级。

作为自动驾驶感知的基石，高精度定位有着巨大的市场空间和技术进步需求。

未来几年，高精度定位的若干发展方向探讨

方向1：面向端到端的智驾方案，IMU向“域控集成化”和“软硬服一体化”发展

在端到端智驾方案中，IMU集成至域控的方案已成为主流选择。伴随自动驾驶的演进，汽车对于感知及定位部分有着更高的准确性和安全性要求，需要保证车辆位置信息高度准确及可靠，尤其是L3及以上的自动驾驶车辆需要拥有更高精度的定位，对于IMU的要求会越来越高。

通过贴片式将高精度定位模组集成到域控里，可以减少数据传输，有效降低信息的延迟，提升高精度定位的精度。具体包括几类架构设计模式：

IMU集成于自动驾驶域控，GNSS放入T-BOX中；

自动驾驶域控分别集成GNSS芯片和IMU模组；

IMU与GNSS组成INS模组，并集成到自动驾驶域控内；

大疆惯导激目总成方案“激光雷达+视觉+IMU”集成，将GNSS芯片放入自动驾驶域控中。

此外，IMU模组向自动驾驶域控集成，仍有一系列工程问题需要解决：

时间同步：高阶智能驾驶车辆，对定位数据的实时性与精度有刚性需求。同时，定位的实时性不好，也会降低定位的精度；

功能安全：智能驾驶域控制器由于集成了众多功能模块，系统较为复杂，而且通常为多核多进程的运行环境以及复杂的应用数据流，导致实现功能安全的难度大增，主机厂需要完整的RTK&INS 组合算法部署在域控侧的功能安全解决方案；

温度补偿：IMU对温度变化非常敏感，将IMU、GNSS与域控集成在一起，需要考虑运行温度对产品的损害。

为助力主机厂实现产品落地，六分科技于2024年上半年推出 “智驾软硬服一体定位终端”，作为一个多条产品线灵活组合的有机体，除了可实现原有定位盒子P-BOX的功能外，也是高精度定位能力域控集成化方案的先验平台，高精度定位能力从P-BOX转向域控，需要将各产品线化整为零，此终端可以大大加速集成化方案的推广，未来会有越来越多的智驾软硬服一体定位方案在各个域控落地。

六分科技“智驾软硬服一体定位终端” 具备高精度定位能力的完整闭环，其包含的GNSS（卫导）、IMU（惯导）、PE（终端算法）、CS（差分改正数服务）四条产品基线整体历经了多年研发和验证，均实现六分自有化和产品化。其中，CS作为最先商业化的产品线目前已在乘用车、商用车、行业应用等领域量产，PE也完成了多个量产项目，GNSS和IMU作为较新的产品线也开始有量产项目的搭载。

六分科技“智驾软硬服一体定位终端”

来源：六分科技

六分科技“智驾软硬服一体定位终端” 首创一体化集成GNSS+IMU+PE+CS，相较传统方案可实现降本30%。

六分科技“智驾软硬服一体化解决方案”

来源：六分科技

此外，基于六分科技全球一体化的高精度定位服务覆盖能力，可实现海内外的定位方案的统一，车企出海无需更换软硬件方案。六分科技智驾软硬服一体定位终端基于全球差分服务和终端算法群，能够充分满足全球市场统一架构和全系统国产化的双重标准，形成稳定、安全、可靠的系统闭环。

目前，六分科技已实现高精度定位服务日播发量超100亿次，站点数量超过3000个，定点车型超过40个，定点车辆数超1500万台。

方向2：多传感器融合定位，实现SLAM（即时定位与地图构建）

车载惯性测量单元（IMU）内建在摄像头模组中，采用视觉惯导融合定位技术（VINS），利用加速度数据提升双目测距的精度和稳定性。在一些极端环境，如急行急停的拥堵、暴雨、夜间、地下停车场等场景，均可保持高精度的车辆轨迹计算。

大疆依托无人机系统的技术积淀，早在2016年就开始探索智能驾驶领域的惯导立体双目视觉系统。经过多年沉淀，系统不断成熟，2025年将进一步推出惯导三目及激光雷达总成（即“激目”系统），成本远低于目前的激光雷达+视觉+惯导P-Box组合方案。

国内厂商除大疆外，六分科技也研发了视觉感知定位终端，将双目相机、IMU、GNSS、RTK、视觉融合定位算法等技术集成为一体。

来源：佐思汽研《2025年高精度定位行业研究报告》

方向3：INS卫惯一体，GNSS芯片和IMU模组集成

为了适应智能驾驶系统集成化和降本的趋势，Tier1供应商纷纷推出了INS卫惯一体解决方案。

北云科技贴片式车规级GNSS/INS高精度组合导航模组：可以融入Tier1等厂商的域控和智驾方案中，提升智驾系统的整体集成度

新纳传感高精度定位模组贴片式设计方案：支持将IMU与GNSS组成的INS模组集成到域控

六分科技卫惯定位终端：六分GNSS与IMU产品将快速选代，赋能定位系统解决方案生态闭环。

六分科技卫惯定位终端ROADMAP

来源：六分科技

方向4：MEMS IMU 芯片实现惯算一体，集成AI算法

意法半导体推出汽车级AI惯性模块ASM330LHBG1，提高车辆导航定位准确度和可靠性

意法半导体推出了汽车级惯性模块ASM330LHBG1，集成三轴MEMS加速度计和三轴MEMS陀螺仪模块及安全软件库；ASM330LHBG1配备意法半导体的机器学习核心（MLC）和可编程有限状态机（FSM），可以运行人工智能 (AI) 算法，具有极低的功耗和智能功能。

来源：意法半导体

导远科技内置MCU的可编程MEMS IMU 芯片GST80

2024年4月北京车展上，导远科技亮相了其最新研发的MEMS IMU芯片GST80。这款芯片是业内第一款内置MCU的可编程汽车传感器，具备高集成、性能和性价比的优势。GST80完全由导远自主设计、研发、封测和生产，且整个生产流程都在国内进行，有效保障了供应链的安全，也补齐了国内在高性能车规级MEMS IMU芯片的空缺。

从主机厂的视角看高精度定位：降低硬件成本，提升算法性能

降本增效是主机厂的永恒诉求，一方面通过强大的域控制器实现IMU集成，降低硬件成本，引入SD pro MAP取代昂贵的HD MAP，降低地图成本；另一方面地图算法复杂度大幅提升，比如做基于模型的IMU降噪、在线标定和温度补偿等，并结合视觉、激光雷达和IMU以实现高精度地图定位。

随着自动驾驶技术的不断成熟，未来将有越来越多的车辆采用激光SLAM和视觉SLAM技术，实现即时定位与地图构建（Simultaneous Localization and Mapping，SLAM）。激光雷达、视觉与惯导（IMU）的紧耦合融合，该技术方案能够提高定位和姿态估计的精度、可靠性以及鲁棒性，特别适用于高速动态、复杂环境、遮挡多或 GPS 不可靠的场景。

OEM车企的智驾和高精度定位方案