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無人駕駛幕后的巨人——高精定位領(lǐng)導(dǎo)者天寶Trimble

1978年2月2日全球第一顆導(dǎo)航衛(wèi)星的原型測(cè)試衛(wèi)星-NavStar1衛(wèi)星完成發(fā)射，拉開了人類導(dǎo)航定位的新篇章，歷史上第一次在世界各地?fù)碛行l(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的人都可以立即知道確切的時(shí)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(cè)量到南極考察；從施工機(jī)械自動(dòng)控制到農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)控制；從3000萬公里自動(dòng)駕駛零事故到全球首款噴藥機(jī)器人投入使用。天寶的身影遍布于各個(gè)行業(yè)。

40多年來，天寶的產(chǎn)品已服務(wù)于眾多行業(yè)，包括汽車、能源、農(nóng)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(guó)標(biāo)準(zhǔn)普爾的500指數(shù)。

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(gè)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(cè)重不同戰(zhàn)略重心，成長(zhǎng)能力不斷攀升，最終在全球形成強(qiáng)大影響力。

第一階段：押寶全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，研發(fā)驅(qū)動(dòng)成長(zhǎng)

20世紀(jì)70年代，計(jì)算機(jī)研發(fā)熱潮使得惠普公司關(guān)閉了全球衛(wèi)星導(dǎo)航部門，但這并沒有讓當(dāng)時(shí)擔(dān)任該部門工程師的Charles R. Trimble查理·天寶改變態(tài)度，他堅(jiān)信全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)是未來世界的重要基礎(chǔ)技術(shù)之一。基于對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用潛力的認(rèn)知，天寶公司繼承了惠普手中的全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，并將目標(biāo)市場(chǎng)瞄準(zhǔn)至海上導(dǎo)航，為美國(guó)沿海水域提供地面導(dǎo)航、定位及實(shí)時(shí)系統(tǒng)。

期間，天寶致力于創(chuàng)新型定位及導(dǎo)航產(chǎn)品的研發(fā)，并在商業(yè)及消費(fèi)者應(yīng)用領(lǐng)域嶄露頭角。1984年，天寶推出的第一款商用全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)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(dá)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(dǎo)航技術(shù)，并在技術(shù)及產(chǎn)品上均取得了重要的突破，利用創(chuàng)新的RTK技術(shù)徹底地改變了測(cè)量測(cè)繪的工作方式。

1994年，Trimble推出第一款具有OTF功能的RTK接收機(jī)-Site Surveyor

第二階段：挖掘下游領(lǐng)域，發(fā)展解決方案

1999年，查理·天寶結(jié)束了長(zhǎng)達(dá)二十年的CEO任期，將權(quán)杖交給Steven. W. Berglund柏士文。區(qū)別于查理時(shí)期專注于核心技術(shù)的積累，在柏士文帶領(lǐng)下的天寶致力于將技術(shù)與下游應(yīng)用結(jié)合，加大對(duì)細(xì)分領(lǐng)域解決方案的重視。

在這一階段，公司對(duì)經(jīng)營(yíng)分布進(jìn)行了調(diào)整，更加注重具備高成長(zhǎng)潛力的應(yīng)用領(lǐng)域，其中包括工程建筑、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、車隊(duì)管理等領(lǐng)域，也就是在此階段，公司初涉無人駕駛技術(shù)，也隨即取了優(yōu)秀成果。

2007年，第三屆DARPA自動(dòng)駕駛挑戰(zhàn)賽新增加了“城市挑戰(zhàn)賽”環(huán)節(jié)，報(bào)名此次大賽的53支隊(duì)伍中只有11支隊(duì)伍通過了資格測(cè)試，而跑完全程的僅有6支車隊(duì)。值得注意的是，在完賽的6支車隊(duì)中有3家應(yīng)用了天寶的技術(shù)，其中包括冠軍卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的Boss以及亞軍斯坦福大學(xué)的Junior。

圖為獲得200萬美元冠軍獎(jiǎng)金的卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的自動(dòng)駕駛車輛“Boss”

第三階段：側(cè)重軟件服務(wù)，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(lǐng)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(wù)成為公司經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略中的關(guān)注點(diǎn)。2021年，公司軟件、服務(wù)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(jīng)成功轉(zhuǎn)型為以軟件和服務(wù)為主的高科技公司。

同時(shí)，羅沛德為天寶制定的另一個(gè)發(fā)展戰(zhàn)略——重點(diǎn)支持“自動(dòng)駕駛”技術(shù)發(fā)展。為此天寶成立“自動(dòng)駕駛事業(yè)群”（Trimble Autonomy sector），將公司自動(dòng)駕駛行業(yè)技術(shù)和解決方案進(jìn)行整合并向客戶提供一站式服務(wù)。

如今，天寶已在全球范圍內(nèi)與100多家OEM整車廠合作，為他們提供包括自動(dòng)控制、高精定位及車輛狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備等在內(nèi)的前裝產(chǎn)品，其中高精準(zhǔn)定位服務(wù)已應(yīng)用于超過10萬輛的工程機(jī)械車輛及50萬輛農(nóng)業(yè)機(jī)械車輛。其中，由天寶RTX高精度定位服務(wù)加持的通用汽車的全球首款放手駕駛服務(wù)“超級(jí)巡航”（Super Cruise）已經(jīng)安全零事故的積累了3000萬公里的里程，并被評(píng)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(wù)

在第三代CEO羅沛德的帶領(lǐng)下，天寶公司全力幫助客戶向未來的“自動(dòng)化”世界挺進(jìn)，并憑借在高精度定位、數(shù)字孿生以及自動(dòng)控制領(lǐng)域上的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，讓“自動(dòng)駕駛”加速駛?cè)氪蟊娚睢?/span>

定位助力智能

在無人駕駛領(lǐng)域，定位技術(shù)是無人駕駛車輛實(shí)現(xiàn)安全行駛的重要條件。高精度定位通過精準(zhǔn)的絕對(duì)參考系對(duì)車輛自身的絕對(duì)位置進(jìn)行判斷，協(xié)助車輛進(jìn)行自身定位，確保其實(shí)際位置與高精度地圖中顯示的位置一致，防止車輛行駛“偏航”，更好地實(shí)現(xiàn)導(dǎo)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(dòng)駕駛車輛所需的精準(zhǔn)GNSS+慣性組合導(dǎo)航產(chǎn)品及全球定位服務(wù)。

在硬件方面，天寶量產(chǎn)車規(guī)定位模組 Bison系列具備RTX更正服務(wù)與GNSS精密定位引擎，可實(shí)現(xiàn)秒級(jí)時(shí)間內(nèi)提供20公分定位精度，滿足車輛車道級(jí)別自動(dòng)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(shù)，該技術(shù)具備強(qiáng)大的適配能力，可應(yīng)用于各種硬件設(shè)備。

基于硬件及軟件服務(wù)技術(shù)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(duì)坐標(biāo)定位服務(wù)。目前，天寶在全球擁有120多個(gè)定位系統(tǒng)參考站，手機(jī)及IP網(wǎng)絡(luò)覆蓋全球各地，并通過衛(wèi)星（L-Band）和互聯(lián)網(wǎng)（NTRIP）進(jìn)行實(shí)時(shí)校正服務(wù)流式傳輸，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的厘米級(jí)定位。

目前，天寶GNSS模塊已服務(wù)于眾多行業(yè)，包括自主定位汽車導(dǎo)航、能源、農(nóng)業(yè)、機(jī)器人技術(shù)、港口自動(dòng)化、海洋、采礦以及石油和天然氣等。在低速無人駕駛領(lǐng)域中，天寶主要聚焦在港口、礦山、農(nóng)業(yè)及園區(qū)物流4大場(chǎng)景。

無人港口場(chǎng)景復(fù)雜，塔吊和集裝箱等障礙物會(huì)對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行遮擋，同時(shí)港口存在大量無線電臺(tái)，電磁波信號(hào)繁瑣，對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)抗干擾能力要求較高。天寶所定制的芯片則具備更強(qiáng)的抗干擾、抗電子信號(hào)欺騙能力，可以在復(fù)雜信號(hào)作業(yè)環(huán)境下進(jìn)行精準(zhǔn)的信號(hào)輸出，并配備嚴(yán)格信號(hào)輸出機(jī)制確保輸出的每一個(gè)信號(hào)都是安全可靠的。

天寶中國(guó)區(qū)自動(dòng)駕駛總監(jiān)尹飛濤認(rèn)為，安全問題作為自動(dòng)駕駛的底線和紅線是廠商需要重點(diǎn)考慮的，一場(chǎng)事故不僅影響著企業(yè)的命運(yùn)更影響著行業(yè)的發(fā)展，而天寶的價(jià)值，正在于為客戶輸出穩(wěn)定、高質(zhì)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(zhǎng)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(xiàn)有的集裝箱卡車和運(yùn)輸卡車

同樣在無人礦山賽道，礦山內(nèi)作業(yè)危險(xiǎn)系數(shù)較高，路面環(huán)境復(fù)雜的且存在極端天氣，對(duì)智能化設(shè)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(wù)多年，即使在偏遠(yuǎn)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(yùn)營(yíng)。

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(shè)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(shù)與應(yīng)用方面積累深厚，在車輛定位方面已選用天寶設(shè)備多年。目前，包括卡特在內(nèi)的礦區(qū)機(jī)械設(shè)備廠商已經(jīng)搭載天寶定位設(shè)備運(yùn)輸?shù)V石超過15億噸。

智慧農(nóng)業(yè)則是天寶已深耕20余年的領(lǐng)域。在2019年，天寶憑借高精定位技術(shù)基礎(chǔ)推出WEEDSEEKER ®自動(dòng)定點(diǎn)噴灑系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)減少90%的化學(xué)藥劑用量。

2021年4月，天寶與國(guó)際農(nóng)機(jī)設(shè)備企業(yè)德國(guó)豪獅展開合作，共同研發(fā)農(nóng)業(yè)自動(dòng)駕駛解決方案，合作范圍從自動(dòng)駕駛的農(nóng)機(jī)，擴(kuò)展為辦公室到農(nóng)田的全流程作業(yè)自動(dòng)化。在合作中，全球首款噴藥機(jī)器人投入使用，以自動(dòng)化的方式解決噴藥機(jī)駕駛員當(dāng)前所面臨的如復(fù)雜工作規(guī)劃、農(nóng)機(jī)控制與后勤問題等作業(yè)難點(diǎn)，減少失誤操作的同時(shí)提高農(nóng)機(jī)的作業(yè)效率。

在園區(qū)場(chǎng)景中，天寶與斯坦利機(jī)器人公司合作，發(fā)開了全世界第一臺(tái)室外自動(dòng)泊車機(jī)器人——Stan。在項(xiàng)目初期，斯坦利公司為選擇一家可以在stan機(jī)器人高速移動(dòng)時(shí)，能夠提供可靠的厘米級(jí)精準(zhǔn)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(xiàng)目中發(fā)揮出色，幫助斯坦利機(jī)器人公司繼續(xù)擴(kuò)大在里昂機(jī)場(chǎng)的業(yè)務(wù)，服務(wù)區(qū)域從原來500個(gè)車位，擴(kuò)大到2000個(gè)車位。2020年該公司又拿下了英國(guó)倫敦蓋特威克機(jī)場(chǎng)（Gatwick Airports）的代客泊車服務(wù)。另外，除了機(jī)場(chǎng)代客泊車的應(yīng)用，Stan 機(jī)器人還進(jìn)入了汽車物流領(lǐng)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(jī)器人公司又進(jìn)入亞洲市場(chǎng)，與三菱重工 (MHI) 簽署了框架合作協(xié)議。

Stan機(jī)器人幫助GEFCO公司優(yōu)化成品車輛物流區(qū)的倉儲(chǔ)操作方案

深耕中國(guó)市場(chǎng)

天寶之所以成為高精定位行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，這一切都始于可靠且可重復(fù)的定位和定向。更加安全可靠是天寶一直所追求的產(chǎn)品理念，貫穿其硬件、軟件及技術(shù)服務(wù)等整個(gè)產(chǎn)品體系。

如今，天寶Trimble帶著產(chǎn)品與技術(shù)來到中國(guó)，服務(wù)國(guó)內(nèi)無人駕駛客戶。但目前，國(guó)內(nèi)外無人駕駛市場(chǎng)商業(yè)環(huán)境存在一定差異，為了進(jìn)一步深入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，天寶在保持其產(chǎn)品安全可靠的特點(diǎn)同時(shí)也將進(jìn)行更本土化的發(fā)展。

安全是企業(yè)長(zhǎng)久運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)

目前，國(guó)內(nèi)無人駕駛產(chǎn)業(yè)價(jià)格內(nèi)卷已成現(xiàn)狀，在如此大背景下，客戶是否愿意以超乎預(yù)算的成本換取更為安全可靠的設(shè)備？對(duì)此天寶中國(guó)區(qū)自動(dòng)駕駛總監(jiān)尹飛濤表示：“安全問題是自動(dòng)駕駛應(yīng)用者需要重點(diǎn)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(zhǎng)久運(yùn)營(yíng)的重要基礎(chǔ)。”對(duì)于礦區(qū)、港口等場(chǎng)景下的企業(yè)來說，安全可謂是生存之本，而可靠、準(zhǔn)確的信號(hào)位置輸出是自動(dòng)駕駛產(chǎn)品穩(wěn)定運(yùn)行之根，因此，更安全的產(chǎn)品將會(huì)成為客戶的首選。”

同時(shí)，天寶也在不斷優(yōu)化產(chǎn)品技術(shù)，在平衡成本、安全與產(chǎn)品效率的同時(shí)進(jìn)行綜合提升。

進(jìn)一步提升單車智能化程度

同時(shí)天寶表示，為實(shí)現(xiàn)完全自主駕駛，汽車需要精確定位自身相對(duì)于周圍環(huán)境的位置、識(shí)別車載傳感器無法識(shí)別的路況并做出反應(yīng)，并根據(jù)乘客和其他交通參與者的需求進(jìn)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(dòng)駕駛車輛提供精準(zhǔn)的GNSS+慣導(dǎo)組合導(dǎo)航定位產(chǎn)品，同時(shí)還可提供激光雷達(dá)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(wù)，并進(jìn)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(dòng)駕駛行業(yè)的發(fā)展離不開產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同，高品質(zhì)的高精定位應(yīng)用，可以幫助企業(yè)縮短技術(shù)研發(fā)周期，快速跑通算法并積累數(shù)據(jù)，推進(jìn)無人駕駛產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展，而天寶這家高精度定位的領(lǐng)導(dǎo)者，將給國(guó)內(nèi)低速無人駕駛廠商帶來更多的驚喜。

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