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無人駕駛幕后的巨人——高精定位領導者天寶Trimble
1978年2月2日全球第一顆導航衛(wèi)星的原型測試衛(wèi)星-NavStar1衛(wèi)星完成發(fā)射，拉開了人類導航定位的新篇章，歷史上第一次在世界各地擁有衛(wèi)星導航接收機的人都可以立即知道確切的時間與位置。而與NavStar在同年問世的，還有全球第一家商用GNSS公司——天寶Trimble。
從支持珠峰測量到南極考察；從施工機械自動控制到農業(yè)機械自動控制；從3000萬公里自動駕駛零事故到全球首款噴藥機器人投入使用。天寶的身影遍布于各個行業(yè)。
40多年來，天寶的產品已服務于眾多行業(yè)，包括汽車、能源、農業(yè)、地理信息、工程建筑、物流、港口、海洋、采礦以及石油和天然氣等。正如他們的理念：改變世界的工作方式。
2021年，天寶年收入為36.6億美元，市值170億美元，并成功入選為美國標準普爾的500指數。
天寶Trimble 40多年發(fā)展史
回顧天寶Trimble發(fā)展歷程，大致可將其分為三個階段，分別是1978-1999年、1999-2019年以及2020年至今。在每一階段中，天寶側重不同戰(zhàn)略重心，成長能力不斷攀升，最終在全球形成強大影響力。
第一階段：押寶全球衛(wèi)星導航技術，研發(fā)驅動成長
20世紀70年代，計算機研發(fā)熱潮使得惠普公司關閉了全球衛(wèi)星導航部門，但這并沒有讓當時擔任該部門工程師的Charles R. Trimble查理·天寶 改變態(tài)度，他堅信全球衛(wèi)星導航技術是未來世界的重要基礎技術之一。基于對衛(wèi)星導航技術應用潛力的認知，天寶公司繼承了惠普手中的全球衛(wèi)星導航技術，并將目標市場瞄準至海上導航，為美國沿海水域提供地面導航、定位及實時系統(tǒng)。
期間，天寶致力于創(chuàng)新型定位及導航產品的研發(fā)，并在商業(yè)及消費者應用領域嶄露頭角。1984年，天寶推出的第一款商用全球衛(wèi)星導航定位產品成為在1985-1986年期間的公司主要收入來源，后于1990年成功在納斯達克上市。
在第一階段的二十年間，公司不斷深耕全球衛(wèi)星導航技術，并在技術及產品上均取得了重要的突破，利用創(chuàng)新的RTK技術徹底地改變了測量測繪的工作方式。
1994年，Trimble推出第一款具有OTF功能的RTK接收機-Site Surveyor
第二階段：挖掘下游領域，發(fā)展解決方案
1999年，查理·天寶結束了長達二十年的CEO任期，將權杖交給Steven. W. Berglund柏士文。區(qū)別于查理時期專注于核心技術的積累，在柏士文帶領下的天寶致力于將技術與下游應用結合，加大對細分領域解決方案的重視。
在這一階段，公司對經營分布進行了調整，更加注重具備高成長潛力的應用領域，其中包括工程建筑、精準農業(yè)、車隊管理等領域，也就是在此階段，公司初涉無人駕駛技術，也隨即取了優(yōu)秀成果。
2007年，第三屆DARPA自動駕駛挑戰(zhàn)賽新增加了“城市挑戰(zhàn)賽”環(huán)節(jié)，報名此次大賽的53支隊伍中只有11支隊伍通過了資格測試，而跑完全程的僅有6支車隊。值得注意的是，在完賽的6支車隊中有3家應用了天寶的技術，其中包括冠軍卡內基梅隆大學的Boss以及亞軍斯坦福大學的Junior。
圖為獲得200萬美元冠軍獎金的卡內基梅隆大學的自動駕駛車輛“Boss”
第三階段：側重軟件服務，成就行業(yè)龍頭
2020年1月1日，天寶第三任CEO Rob Painter羅沛德從柏士文手中接過了歷史的交接棒，繼續(xù)帶領這家高科技公司發(fā)展壯大。
云程發(fā)韌，踵事增華。羅沛德就任期間，軟件和服務成為公司經營戰(zhàn)略中的關注點。2021年，公司軟件、服務和訂閱收入的首次超過20億美元，占全公司總收入的55%，至此天寶公司已經成功轉型為以軟件和服務為主的高科技公司。
同時，羅沛德為天寶制定的另一個發(fā)展戰(zhàn)略——重點支持“自動駕駛”技術發(fā)展。為此天寶成立“自動駕駛事業(yè)群”（Trimble Autonomy sector），將公司自動駕駛行業(yè)技術和解決方案進行整合并向客戶提供一站式服務。
如今，天寶已在全球范圍內與100多家OEM整車廠合作，為他們提供包括自動控制、高精定位及車輛狀態(tài)監(jiān)控設備等在內的前裝產品，其中高精準定位服務已應用于超過10萬輛的工程機械車輛及50萬輛農業(yè)機械車輛。其中，由天寶RTX高精度定位服務加持的通用汽車的全球首款放手駕駛服務“超級巡航”（Super Cruise）已經安全零事故的積累了3000萬公里的里程，并被評選為成為北美得分最高的智能駕駛系統(tǒng)。
通用汽車CT6車型的“Super Cruise”輔助駕駛系統(tǒng)，使用Trimble RTX服務
在第三代CEO羅沛德的帶領下，天寶公司全力幫助客戶向未來的“自動化”世界挺進，并憑借在高精度定位、數字孿生以及自動控制領域上的技術優(yōu)勢，讓“自動駕駛”加速駛入大眾生活。
定位助力智能
在無人駕駛領域，定位技術是無人駕駛車輛實現安全行駛的重要條件。高精度定位通過精準的絕對參考系對車輛自身的絕對位置進行判斷，協(xié)助車輛進行自身定位，確保其實際位置與高精度地圖中顯示的位置一致，防止車輛行駛“偏航”，更好地實現導航定位功能。
在天寶，用戶可享受到一站式的高精度定位解決方案，包括自動駕駛車輛所需的精準GNSS+慣性組合導航產品及全球定位服務。
在硬件方面，天寶量產車規(guī)定位模組 Bison系列具備RTX更正服務與GNSS精密定位引擎，可實現秒級時間內提供20公分定位精度，滿足車輛車道級別自動駕駛需求。
在軟件方面，天寶為車輛提供車載高精度算法軟件TAPP技術，該技術具備強大的適配能力，可應用于各種硬件設備。
基于硬件及軟件服務技術的發(fā)展成熟，天寶從2011年便開始向客戶提供Trimble® RTX™ 全球絕對坐標定位服務。目前，天寶在全球擁有120多個定位系統(tǒng)參考站，手機及IP網絡覆蓋全球各地，并通過衛(wèi)星（L-Band）和互聯(lián)網（NTRIP）進行實時校正服務流式傳輸，實現精準的厘米級定位。
目前，天寶GNSS模塊已服務于眾多行業(yè)，包括自主定位汽車導航、能源、農業(yè)、機器人技術、港口自動化、海洋、采礦以及石油和天然氣等。在低速無人駕駛領域中，天寶主要聚焦在港口、礦山、農業(yè)及園區(qū)物流4大場景。
無人港口場景復雜，塔吊和集裝箱等障礙物會對衛(wèi)星導航信號進行遮擋，同時港口存在大量無線電臺，電磁波信號繁瑣，對衛(wèi)星導航信號抗干擾能力要求較高。天寶所定制的芯片則具備更強的抗干擾、抗電子信號欺騙能力，可以在復雜信號作業(yè)環(huán)境下進行精準的信號輸出，并配備嚴格信號輸出機制確保輸出的每一個信號都是安全可靠的。
天寶中國區(qū)自動駕駛總監(jiān)尹飛濤認為，安全問題作為自動駕駛的底線和紅線是廠商需要重點考慮的，一場事故不僅影響著企業(yè)的命運更影響著行業(yè)的發(fā)展，而天寶的價值，正在于為客戶輸出穩(wěn)定、高質量的定位信息，最大程度保障車輛的安全行駛，保證客戶的長期發(fā)展。
日本的重工業(yè)制造商IHI Corporation將使用定制的天寶POS系統(tǒng)改造其現有的集裝箱卡車和運輸卡車
同樣在無人礦山賽道，礦山內作業(yè)危險系數較高，路面環(huán)境復雜的且存在極端天氣，對智能化設備提出更高要求。目前，天寶已為無人礦區(qū)賽道玩家提供軟硬件服務多年，即使在偏遠地區(qū)或惡劣環(huán)境中的礦車也能夠安穩(wěn)作業(yè)，全年運營。
其中，不得不提及天寶的戰(zhàn)略合作伙伴——卡特彼勒，作為全球礦山設備廠商龍頭，1996年，卡特彼勒在MINExpo首次推出了第一輛無人駕駛礦用卡車，在礦區(qū)無人駕駛技術與應用方面積累深厚，在車輛定位方面已選用天寶設備多年。目前，包括卡特在內的礦區(qū)機械設備廠商已經搭載天寶定位設備運輸礦石超過15億噸。
智慧農業(yè)則是天寶已深耕20余年的領域。在2019年，天寶憑借高精定位技術基礎推出WEEDSEEKER ®自動定點噴灑系統(tǒng)，可實現減少90%的化學藥劑用量。
2021年4月，天寶與國際農機設備企業(yè)德國豪獅展開合作，共同研發(fā)農業(yè)自動駕駛解決方案，合作范圍從自動駕駛的農機，擴展為辦公室到農田的全流程作業(yè)自動化。在合作中，全球首款噴藥機器人投入使用，以自動化的方式解決噴藥機駕駛員當前所面臨的如復雜工作規(guī)劃、農機控制與后勤問題等作業(yè)難點，減少失誤操作的同時提高農機的作業(yè)效率。
在園區(qū)場景中，天寶與斯坦利機器人公司合作，發(fā)開了全世界第一臺室外自動泊車機器人——Stan。在項目初期，斯坦利公司為選擇一家可以在stan機器人高速移動時，能夠提供可靠的厘米級精準位置的定位公司而聯(lián)系到天寶。天寶的GNSS+IMU的高精定位解決方案在項目中發(fā)揮出色，幫助斯坦利機器人公司繼續(xù)擴大在里昂機場的業(yè)務，服務區(qū)域從原來500個車位，擴大到2000個車位。2020年該公司又拿下了英國倫敦蓋特威克機場（Gatwick Airports）的代客泊車服務。另外，除了機場代客泊車的應用，Stan 機器人還進入了汽車物流領域，并與世界知名物流公司 GEFCO 公司開展了合作。近期，斯坦利機器人公司又進入亞洲市場，與三菱重工 (MHI) 簽署了框架合作協(xié)議。
Stan機器人幫助GEFCO公司優(yōu)化成品車輛物流區(qū)的倉儲操作方案
深耕中國市場
天寶之所以成為高精定位行業(yè)的領導者，這一切都始于可靠且可重復的定位和定向。更加安全可靠是天寶一直所追求的產品理念，貫穿其硬件、軟件及技術服務等整個產品體系。
如今，天寶Trimble帶著產品與技術來到中國，服務國內無人駕駛客戶。但目前，國內外無人駕駛市場商業(yè)環(huán)境存在一定差異，為了進一步深入國內市場，天寶在保持其產品安全可靠的特點同時也將進行更本土化的發(fā)展。
安全是企業(yè)長久運營的基礎
目前，國內無人駕駛產業(yè)價格內卷已成現狀，在如此大背景下，客戶是否愿意以超乎預算的成本換取更為安全可靠的設備？對此天寶中國區(qū)自動駕駛總監(jiān)尹飛濤表示：“安全問題是自動駕駛應用者需要重點考慮的問題之一。
在某種情況下，選取更高精度、更穩(wěn)定可靠的解決方案，是企業(yè)能夠長久運營的重要基礎。”對于礦區(qū)、港口等場景下的企業(yè)來說，安全可謂是生存之本，而可靠、準確的信號位置輸出是自動駕駛產品穩(wěn)定運行之根，因此，更安全的產品將會成為客戶的首選。”
同時，天寶也在不斷優(yōu)化產品技術，在平衡成本、安全與產品效率的同時進行綜合提升。
進一步提升單車智能化程度
同時天寶表示，為實現完全自主駕駛，汽車需要精確定位自身相對于周圍環(huán)境的位置、識別車載傳感器無法識別的路況并做出反應，并根據乘客和其他交通參與者的需求進行駕駛，可見單車智能路線更合適無人駕駛行業(yè)發(fā)展。
天寶Trimble不僅為自動駕駛車輛提供精準的GNSS+慣導組合導航定位產品，同時還可提供激光雷達及攝像頭定位等融合解決方案，給予客戶更深層次的感知定位服務，并進一步提高車輛的單車智能化程度。
天寶基于地圖的定位系統(tǒng)（Map-based Localization system）系統(tǒng)原理和組成
自動駕駛行業(yè)的發(fā)展離不開產業(yè)鏈上下游的協(xié)同，高品質的高精定位應用，可以幫助企業(yè)縮短技術研發(fā)周期，快速跑通算法并積累數據，推進無人駕駛產業(yè)整體發(fā)展，而天寶這家高精度定位的領導者，將給國內低速無人駕駛廠商帶來更多的驚喜。
