为什么做导航定位这行的会对定位精度有着不同寻常的关注?可能是为了挑战?
因为测量不可避免带来误差,所以“真值不可测得”。但人类天生又喜欢挑战,所以人类总希望不断通过改进技术手段来逼近真值,也就是提高定位技术的精度。
也可能是精度的改善太容易感受?
从星象罗盘,到无线电,再到卫星导航,每一次技术的进步,都带来定位精度的巨大改善,从几百米到几米的误差,由模糊到清晰,人类感受明显。
还可能是我们不太关心远在天边的卫星导航系统?
卫星导航系统评价里其实不止只有精度一个指标,还有可用性、连续性、完好性等等,我们的北斗系统运营维护希望把这些指标做到近乎完美,而用户能感受到还是能不能用、精度高不高。

尽管“真值不可测得”,我们今天的技术却又可以如此地逼近真值,比如经过地基增强差分修正后的卫星导航定位技术,可以把动态条件下的定位精度做到厘米级。
如此高的定位精度,现在获取的成本也越来越低,未来很有可能会是标配,那难道这样的定位技术已经完美到无懈可击了吗?
如何评价定位系统?
Rainer Mautz博士在申请苏黎世联邦理工学院的教职时,整理了一篇比较全面的关于室内定位的论文——《Indoor Positioning Technologies》,文中第二章专门论述用户需求,提出了16个指标。

从这个指标体系可以看出来,精度是非常重要的指标,但是,它也只是其中一个指标。
个人认为,利用这些指标考察所有定位系统都是适用的,不论是室内还是室外定位系统,但是这些指标把对基站部署和终端应用放在一起了,让人有点费解。

为什么会这样,这里需要补充一个关于室外和室内定位系统的区别说明。
室外一般用卫星导航定位系统,卫星导航系统一般分为空间段(卫星)、地面段(基准站、主控站、时间同步/注入站和监测站等)和用户段(终端用户)。空间段和地面段一般是由国家来主导运营维护,比如咱们国家的北斗系统和老美的GPS。卫星导航是一个广播的系统,从终端用户的角度,你只需要购买一台能支持北斗的设备就可以了,不需要再为卫星导航系统运营维护支付额外的费用。
但是,室内定位系统不一样。如果类比卫星导航系统,应该划分为空间段(基站)、服务段(时间同步,系统控制)和用户段(终端用户)。首先,空间段是需要花钱部署的,比如定位基站。其次,用户段的终端设备也可能是专用的,比如定位标签。最后,服务段的软件也可能专门开发的,也是需要花钱的,比如服务端解算位置的监控系统。

也就是说,文中“用户需求”中的用户二字,有点B端客户的味道,他们要用室内定位系统,其实要考虑三个层面:空间段和服务段部署,以及用户段使用的终端。
用户关心什么?
可以分成大众市场和行业市场两个角度来看。
大众市场的用户,米级或亚米级的精度足以满足一般的导航需求,这点不论是室内还是室外都是一致的,其更在意的是影响用户体验的其他性能,比如覆盖度(是不是室内外随地都可以用)、可用性(是不是随时都可以用)、接入成本(手机能不能用)、接口友好程度(导航电子地图好不好用)、用户干扰程度、隐私安全等等方面。
行业市场的用户,也需要根据不同的场景来进行选择评价指标。
比如一般只涉及室外开阔应用场景的测量测绘市场,最在意的就是定位精度(厘米级),还有一些有关测量工作体验相关的指标,的比如覆盖度(是否是全国覆盖)、接入成本(终端+服务)以及合法度(是否违反测绘法)等等。

而对于涉及室内外应用场景的自动驾驶市场,除了车载终端定位精度(分米级)要满足车道级定位需求以外,更看重的是安全相关的指标,比如可用性(是不是一直可以用)、完好性(操作符合规范、服务不可用时预警)、稳定性(抗干扰、通信安全)、覆盖度(是否室内室外、全国覆盖)以及解算频率(考虑速度80km/h,要达到米级响应需要20Hz左右)等等。除此之外,在卫星导航不可用的场景,比如隧道、室内停车场,还需要考虑部署室内定位系统,因此还要额外考虑此类系统部署的指标,比如基站(空间段)覆盖范围和成本,系统(服务段)的可用性、完好性、稳定性等等。
精度高就够了吗?
如果按照把1米精度范围定义成高精度,随着技术实现成本的降低,高精度可能就是未来导航定位服务的标配,彼时影响各类服务体验的,就不只是精度了。