高精度GNSS在自動(dòng)駕駛中的應用

1.      概述

由于定位和傳感器集成的進(jìn)步，自動(dòng)駕駛車(chē)輛共享道路的想法正逐漸成為現實(shí)。高精度全球導航衛星系統（GNSS）技術(shù)提供了車(chē)輛自行駕駛所需的準確性，可用性和可靠性。

完全自動(dòng)駕駛的車(chē)輛需要準確的本地化解決方案，并且確信本地化解決方案是正確的。我們的GNSS技術(shù)能夠提供分米級精度，以確保車(chē)輛保持在車(chē)道上，或與其他車(chē)輛保持安全距離。

GNSS接收器使用多個(gè)頻率，多個(gè)GNSS星座，同步位置姿態(tài)和導航（SPAN）技術(shù)以及GPS抗干擾技術(shù)，以提供自動(dòng)駕駛車(chē)輛所需的定位和傳感器集成。

2.      技術(shù)

車(chē)載車(chē)輛的許多技術(shù)提供本地或相對本地化。GNSS提供絕對本地化解決方案，并且通過(guò)以下技術(shù)可以實(shí)現完全自動(dòng)駕駛解決方案的準確性和可用性要求。 

 

1)      多頻，多星座

為了獲得盡可能好的準確度，建議使用每個(gè)GNSS星座（GPS，GLONASS，北斗和伽利略）廣播的兩個(gè)或三個(gè)頻率。

• 使用多頻接收器可減輕由大氣條件引起的可變信號延遲引起的誤差

• L1 / L2頻率組合最常見(jiàn); L5用于現代化的GPS，北斗和伽利略

• 使用的星座越多，觀(guān)測衛星的可能性就越大; 在城市或受阻的環(huán)境中尤為重要

• 必須使用能夠接收多個(gè)頻率和星座的GNSS接收器和天線(xiàn)

2)      GNSS更正

GNSS信號無(wú)需校正，可提供5到10米（16-32英尺）的定位精度?？梢酝ㄟ^(guò)許多源或方法生成更正，系統開(kāi)發(fā)人員必須選擇最能滿(mǎn)足其應用需求的更正方法。嵌入在所有GNSS接收器上的算法CORRECT優(yōu)化了所有校正方法。

校正與GNSS的多頻測量結合使用，以提供亞分米到厘米級的精度 - 取決于校正源。

3)      RTK（實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)）

RTK從車(chē)輛附近的參考接收器發(fā)送數據。位置可由一個(gè)或多個(gè)RTK網(wǎng)絡(luò )覆蓋，可免費或訂閱費用。

4)      PPP（精密單點(diǎn)定位） 

PPP使用全球范圍的參考接收器網(wǎng)絡(luò )使用全局可用的校正。校正通過(guò)衛星或蜂窩傳輸到車(chē)輛。NovAtel利用TerraStar校正技術(shù)提供亞秒殺式解決方案。 

5)      傳感器集成

雷達，激光雷達和相機等組件用于提供與車(chē)輛周?chē)矬w的距離。如果已知周?chē)矬w的確切位置，則該技術(shù)可以在大量地圖數據的幫助下提供絕對車(chē)輛位置。當與免費技術(shù)集成時(shí)，例如：超聲波，內部運動(dòng)，數字地圖，雷達/激光雷達和相機，GNSS充當第六感，提供自動(dòng)駕駛車(chē)輛所需的定位性能。 

3.      駕駛等級

僅限駕駛員：車(chē)輛的加速，操縱和控制功能由駕駛員完成。

安全協(xié)助：加速，處理或控制由汽車(chē)執行。

半自動(dòng)駕駛：汽車(chē)能夠執行以下兩到三次操作；加速，處理和控制。

半自動(dòng)系統：所有加速，處理和控制都將由汽車(chē)執行，但駕駛員可以在緊急情況下接管控制。

自動(dòng)駕駛：所有加速，操控和控制都由汽車(chē)執行；沒(méi)有司機的參與。 

4.      測試數據

下圖顯示了Teseo V SBAS和Teseo V NovAtel PPP測試發(fā)生的輕度城市環(huán)境。 

 

水平位置誤差圖表

 

水平累積誤差分布

 

	CEP [M]	1σ[M]	2σ[M]
Teseo V Alone	1.03	1.21	1.81
Teseo V與NovAtel合作	0.11	0.21	0.26