1931年,日本发动“九一八”事变,开启全面侵华战争。
而在1928年前,日军已悄悄潜入中国,绘制了全中国疆域万分之一比例的军用地图。
虽然以现在的眼光看,这幅军用地图稍显粗略,但地图中标明了操场、船坞、河流、山地等各种重要地标,为日军侵华战争提供了行军参考,以及轰炸投弹策略。
到了今天,随着激光雷达、高分辨率图像传感器的应用,现代设备测绘能力更加恐怖,效率也更高。
现在用激光雷达结合摄像头融合信息绘制的地图有多高清?
下图是用激光雷达测绘的3D城市地图,小到一辆汽车、每扇窗户都清清楚楚。
对现代战争来说,高精度地图比二战时期更加重要,除了影响后勤补给速度和军事调度能力外,高精度地图更是许多现代武器的“导航仪”。
现代战争几乎都是超视距战争——超过人的肉眼观察距离,各种武器极度依赖于图像、红外、惯性、激光雷达等各种传感器来感知目标。以导弹为例,许多导弹采用惯性制导+卫星导航(GPS/GLONASS)+图像/地图匹配制导等复合制导方式。
在战场中,GPS等卫星信号常常容易受到干扰,因此精确的惯性导航技术、图像/地图匹配匹配技术等发挥更大优势。
其中图像/地图匹配制导是目前最先进的制导方式之一,通过卫星、侦察机等方式拍摄目标图片,获前期绘制的高精度目标地图,存储到导弹的内存中,当导弹通过卫星定位等方式制导到目标附近,通过导弹上的微型图像传感器拍摄实时图像与存储的目标图像/地图对比,发现目标并制导,直到命中目标为止。
相关资料显示,目前我国先进导弹已广泛使用地形匹配、影像匹配等制导技术。
在民用领域,道路高精地图一度成为汽车自动驾驶的早期重要技术路线,但因道路情况多变、高精地图绘制费时费力,高精地图技术路线逐渐被智驾企业淘汰。
没有道路高精地图,智驾汽车怎么进行自动驾驶?
答案是,在汽车安装激光雷达、摄像头、毫米波雷达、超声波雷达等高精度传感器进行实时测量,在车端实时判断道路环境和交通情况,从而进行自动驾驶。
在这里,地图测绘与智驾汽车高精度传感器交汇在了一起。从本质上来说,每一台装有激光雷达等高精度传感器的智驾汽车,都是一台台移动的测绘机器,每时每刻都在测绘高精度地图。
刚好,我国又是全球智驾技术发展最迅猛的国家,新能源汽车技术走在全球前沿,于是就有外国企业钻了空子,真就用智驾汽车在中国进行高精地图测绘。
10月16日,国家安全部公众号发布《隐秘的测绘 秘密的泄露》内容,揭露了国外智能驾驶企业A在国内与具有测绘资质的B公司合作,通过层层外包的关系逃避监控,非法开展地理信息测绘活动:
经鉴定,A公司采集的数据多项属于国家秘密。在此事件中,B公司开展测绘活动时忽视了测绘行业相关规定要求,任由境外企业把控数据流向,导致原始测绘数据失控外传。针对以上情况,国家安全机关会同有关部门开展了联合执法活动。涉事企业和有关责任人员受到了法律追究。
此消息一出,引起业内振荡,多家公司纷纷辟谣——此事与本公司无关。
在国安部内容中,就明确指出,随着测绘设备的迭代发展,测绘活动已经可以依托搭载高新测绘设备的车辆开展,车辆行驶过目标地区就可以自动测绘采集数据。
这些高新测绘设备是什么?文中披露了高精度雷达、GPS、摄像头等传感器设备。
随着自动驾驶以及智能网联汽车的发展和普及,越来越多的汽车搭载激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、高清摄像头、红外传感器、9轴惯性传感器等多种高精度传感器,具备高精度测绘条件,妥妥成为移动的高精度测绘工具。
如今,自动驾驶/高级辅助驾驶已成为未来汽车技术发展趋势,智驾汽车搭载的众多高精度传感器带来的测绘安全风险怎么防范?
今年5月份,自然资源部(国土)组织完成了《智能网联汽车时空数据传感系统安全基本要求》,以及《智能网联汽车时空数据安全处理基本要求》国家标准的征求意见稿,,并公开征求意见。
这两项标准均为国家强制性执行标准,由自然资源部(国土)组织起草,委托全国地理信息标准化技术委员会执行,拟实施日期为发布后12个月。据介绍:
智能网联汽车通过安装或集成如卫星导航定位接收模块、惯性测量单元、摄像头、激光雷达等传感器,在运行、服务和道路测试过程中,对车辆及周边道路设施的空间坐标、影像、点云及其属性信息等智能网联汽车时空数据进行收集、存储、传输和处理。这些行为均属于《中华人民共和国测绘法》所规定的测绘活动范畴,因此必须严格遵循测绘法律法规政策进行规范和管理。
标准起草单位包括国家光电测距仪检测中心、中国测绘科学研究院 、自然资源部地图技术审查中心 、自然资源部测绘标准化研究所 、国家基础地理信息中心 、清华大学 、ICMA智联出行研究院 、中国汽车工程研究院 、蔚来汽车 、长安汽车 、比亚迪汽车 、地平线 、华为、小鹏汽车 、驭势科技等多家机构和头部企业。
据标准文件资料显示,早在2021年5月,相关单位就已注意到智能网联汽车“强悍”的测绘能力,因此决定立项制定相关标准:
2021 年 5 月,牵头单位受托对某公司车端测绘能力进行测试,测试设备包括摄像头、毫米波雷达、GNSS/IMU 模块类多个传感器,经测试证实具有辅助驾
驶功能的智能网联汽车具有测绘能力,且借助于汽车这种大众交通工具的大范围、
长时间、高频迭代作业优势,其在作业时长、作业范围、数据量等方面的具有较强的综合测绘能力。
具体来说,该标准主要定义了时空数据传感器相关定义,以及相关安全要求。
那么,什么是时空数据传感器?
标准定义中指:安装在智能网联汽车上,采集、存储、向车外传输时空数据的器件或装置。
时空数据传感器分为空间位置类传感器、影像传感器、点云传感器三类。常见的空间位置类传感器如全球导航卫星系统接收模块(GNSS)、惯性测量单元(IMU)等;常见的影像类传感器如单目、双目、多目摄像头以及深度相机等;常见的点云类传感器如激光雷达、毫米波雷达等。
标准的安全要求主要控制“一入两出”,“一入”是指一个数据入口,即 时空数据通过车端时空传感器采集过程进入车端;“二出”是指时空数据离开车 端的 2 个出口,即存储拷贝出口和传输出口。围绕“一入两出”三大安全节点,通过相关标准防止泄密事件发生。
此外,值得关注的是,采集功能要求中,明确时空数据传感器不得采集两种数据:
4.2.1 时空数据传感器不得采集磁力数据。
4.2.2 时空数据传感器的重力加速度数据采集能力应不优于 7 毫伽。
根据《编制说明》,磁力数据具有非常重要的国防用途,且按照GB/T 43697-2024《数据安全技术 数据分类分级规则》的分类分级方法,应属于核心数据。经过试验验证,智能网联汽车时空数据传感系统搭载的 9 轴IMU 的磁力计具备采集磁力数据功能,但智能网联汽车行驶过程不依赖磁力数据。因此,《基本要求》系从必要性角度禁止采集磁力数据,搭载相关采集设备或技术的制造商应予以关注。
根据《测绘地理信息管理工作国家秘密范围的规定》要求,分辨率在 5´×5´至 30´×30´,精度在±5 毫伽至±7 毫伽的重力异常成果都属于秘密数据。重力异常是指实际观测到的重力值(重力加速度值)与理论上的正常重力值之间的差异,地表某点的实测重力值与标准重力值不符合时,称为重力异常;比标准重力值大的称为正异常,比标准值小的称为负异常。因此时空数据传感器具备的实测重力加速度值能力不应优于 7 毫伽。
对于非采集不可的数据,如雷达点云、图像、加速度等数据,则明确要求数据传输目的不应包含境外目的地,并且采用国家认定认可的通信网络传输。
结语
可见,除非智能网联汽车必须要用到的感知数据,其他一切不必要的敏感数据,均被禁止采集。
汽车中高精度传感器的广泛应用,已经改变了行业安全规则。
而智能化时代的到来,伴随着大量智能传感器的应用,这些传感器被用于感知声音、图像、距离、速度、加速度、角速率、温度、湿度……
随着传感器技术的突破,激光雷达、相控阵雷达、9轴高精度IMU单元等传感器使用也越来越普及。
无时无刻感知,固然给我们带来更便捷的生活方式,但同样带来了各种隐秘的安全问题。