俗话说“好马配好鞍”，随着自动驾驶技术的不断完善也需要对应配套设备的不断优化。汽车驾驶员在车辆行驶过程中经常用到的就是手机导航或者车载导航，如果地图不进行相应的更新迭代，那么必然会使自动驾驶黯然失色不少。今天就跟大家聊聊高精地图。但是在说高精地图之前我们要先熟悉一下定位导航系统。
众所周知，目前国内较为知名的地图软件有百度地图、高德地图、腾讯地图等，全球定位导航系统目前就四种，中国的北斗定位系统（目前已有192颗卫星组成运行）和美国的GPS（目前已有593颗卫星组成运行），俄罗斯的格洛纳斯（目前已有正常运行的卫星数量为135颗）以及欧盟的伽利略（目前已有只有30颗卫星组成，数量少，精准度高），或许有很多朋友还不知道，早在2014年5月，俄罗斯联邦航天署和中国卫星导航系统委员会签署关于“格洛纳斯”“北斗”的兼容性的联合声明，这意味着“北斗”和“格洛纳斯”的系统兼容进入实质化发展阶段。
那么可能有朋友会问了，北斗导航定位系统跟北斗地图有啥关系呢？
北斗定位系统实际上是国人自主研发和实施的卫星定位系统，并不是地图软件，而应用市场里面地图类的APP会使用北斗定位系统绘制地图，卫星定位系统提供原始坐标数据。地图软件来标记这个坐标在地图上的位置。
早在2011年的时候，我国的北斗卫星导航系统就已经不断应用到各个领域，比方交通运输、气象、渔业、水利、林业、测绘等等，因此北斗卫星导航系统被称之为国之重器。既然如此，那为什么我们平常出门却还是要用美国的GPS呢？一方面，北斗虽然发展势头快但是起步比较晚，GPS 毕竟先入为主，北斗就算想弯道超车也是需要时间的。另外芯片价格居高不下也是其中的原因。包括北斗还有一些领域需要突破和进一步完善。值得欣慰的是已经有高通、华为麒麟、联发科等芯片开始支持北斗定位。
关于导航方面的内容我们就聊到这里，刚刚说过，地图类的APP会使用北斗定位系统绘制地图，卫星定位系统提供原始坐标数据。地图软件来标记这个坐标在地图上的具体位置。那么高精地图在自动驾驶技术中又将“扮演”怎样的角色呢？
很多朋友在环形道路的时候经常会“迷路”或者蒙圈，就是由于地图的“不给力”造成的，这个时候就需要高精地图出场了。另外自动驾驶车辆的调度、感知、定位、决策、规划、控制等都会使用到高精地图。那么高精地图到底是什么呢？
为了更全面地了解高精地图，我们来看一下地图的发展历程：
第一代地图：纸质地图
据
《周礼》中记载最早的地图是用铜板雕刻地图，后来用缯（丝织品）制图，再后来发展到纸制品的地图。在互联网不够发达的岁月，纸质地图伴随着人们的出行生活。那个时候，很多人的办公室、家中都会挂地图，由于没有电子导航设备，旅游的时候景区纸质版地图的价格也是水涨船高。但是纸质地图存在很多问题，一方面是参照物的拆建，信息无法及时更新，另外一方面无法识别东南西北中。稍微熟悉的地方还好，不熟悉的地方只能靠向当地人问路。很是麻烦。在此，我们姑且把纸质地图称为第一代地图吧。
第二代地图：电子导航地图
后来，随着电子技术的不断革新，电子导航地图以2D平面地图的方式出现在大众视野之中。电子导航地图我们可以称之为第二代地图。主要由主机、显示器、芯片，定位系统等组成，功能相对比较单一，但是它还是独立的一个设备。就像最开始的手机大哥大只能打电话一样。使用的时候需要下载对应城市的地图，通过芯片计算得出出发地到目的地的行程，虽然比纸质版地图好了很多，毕竟可以清楚自己的定位（位置），有时候精准度也不是很高。但是还是存在问题，那就是没有网络连接，需要手动下载地图；手动更新，操作起来诸多不便，另外路径规划方面算法不是很科学。
第三代地图：智能导航地图
随着互联网浪潮的来临，各种电子设备层出不穷，更新迭代的速度真可谓空前绝后。第三代导航地图应运而生。它不再是独立的个体，而是化身为一个APP了。在之前的算法上做了大量的升级，并且融入了大数据，云计算。如果说纸质版地图时代从出发地到目的地考虑的仅仅是在哪个位置的问题，那么电子导航地图则考虑的是多久能够到，从哪条路线走的问题。而第三代智能导航地图则考虑的是目的地具体位置、给出几种路径规划，可以在时间短、距离短、费用少、拥堵少等路径信息方面进行多种选择。但是在面对高架桥或者环形路线的时候，还是会出错，精准度还是需要完善。
当一个产品存在BUG就会有新的产品应运而生。特别是随着自动驾驶技术的不断迭代，从开始的L0到现如今的L3(特斯拉Model 3、特斯拉Model S、特斯拉Model X、小鹏汽车的P7、小鹏汽车的G3、华为的AITO品牌M5、百度的Apollo Moon威马版、蔚来ES6、蔚来ES8），要知道，L3级别是可以实现在特定区域进行无人驾驶的，如果地图精准度不高，后果可想而知。高精地图完全就是为自动驾驶而生的。其精确度绝对可以到亚米级（非长度单位，指1米以下分辨率）。而现阶段的智能导航地图大部分还是在5-10米左右。正可谓失之毫厘谬以千里。因此，没有高精地图的“加持”，自动驾驶便无法推行。
高精地图不仅有高精度的坐标，同时还有准确的道路形状，并且每个车道的坡度、曲率、航向、高程，侧倾的数据也都包含在内。高精地图具有“高精度”、“高动态”、“多维度”的三个特点。高精度是因为其精度可以达到厘米。高动态是因为数据可以实时。多维度是因为其涵盖了道路网、车道网、安全辅助道路、交通设施等。见下图。
高精一般由四个步骤完成：即数据采集（主要由装有激光雷达、相机、GPS、IMU等传感器的数据采集车采集完成，也可以通过开源完成）、点云地图制作（数据采集加工，扫描街道，建3D模，逐帧拼接）、地图标注（标注出车道线信息、交通标志信息、红绿灯信息等，得出道路结构信息）和保存地图（以固定格式保存好标注的信息）。
目前地图标注方面还是需要人工操作。地图标注有两个难题要攻破。一方面是传感器的融合 ， 由于激光雷达采集的点云数据比较稀疏，没有颜色信息，因此需要把摄像头的信息和激光雷达做融合，之后才可以获取更加清晰的信息来识别车道线信息、交通标志信息等。另外就是自动化标注，采用人工标注的方式无法解决大规模高精度制作的问题，怎么样实现自动化标注是目前地图标注的主要问题。
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