自动驾驶背景下,高精度GNSS技术如何让汽车变得更智能?自动驾驶

2020-07-22

【智能汽车网】

助力自动驾驶贸易化 高精度GNSS大有可为


关于自动驾驶汽车来讲,车辆的自动化水平越高,对及时定位的精度请求就越高。在L1、L2阶段,因为人类驾驶员负担了绝大多数的驾驶使命,包括对行车环境的感知,此时车辆的定位精度到达米级就能够基础满足需求。而关于自动驾驶品级在L3及以上的汽车,因车辆的控制权需部份以至悉数被移交给体系,车辆对定位的精度请求必需到达厘米级,才完成尽量高的平安性,且差别的运用场景对定位的手艺请求也各不相同。

 

图片泉源:《车辆高精度定位白皮书》,IMT-2020 (5G)推动组


详细来看,高精度定位可从多个方面为自动驾驶汽车赋能,比方提拔感知体系的稳固性和牢靠性。现在主流的自动驾驶传感器,如摄像头、毫米波雷达、激光雷达,虽然也具有相对定位才能,但因为它们在现实运用过程当中均有各自的缺点,致使这些传感器的定位才能也会随之遭到天气、地形等种种要素的影响。


比较之下,高精度GNSS定位手艺能够经由过程与RTK(载波相位差分)、DR(惯性导航)等差别定位手艺融会来防止遭到外界要素滋扰,纵然在卑劣天气、非视距场景和其他车载传感器弱卫星信号掩盖下,照旧能够为自动驾驶汽车供应精准、稳固、牢靠的定位信息,协助车辆推断当前所处位置,从而对现在的环境举行团体认知,便于车辆举行下一步的决议计划。


不仅如此,经由过程将高精度GNSS定位和摄像头、高精雷达等融会运用,还能够完成很好的感知冗余。比方方才上市的广汽新能源埃安V就搭载了北斗高精度定位效劳以后,与智能摄像优等传感器构成多重冗余,使得车辆在行驶过程当中碰到车道线不规则、车道线短暂掩盖、途径无显著标志物、弯道曲率过大等状况,而相对定位计划又失效的时刻,依然能够继承为车辆供应环境感知支撑。


 

图片泉源:广汽新能源


这意味着现在自动驾驶汽车举行高精度定位的要领,除了基于视觉摄像优等车载传感器举行相对定位,还能够借助环球导航卫星体系(GNSS)、蜂窝网定位、高精度惯导丈量单位(IMU)和RTK等高精度定位手艺来完成。


个中GNSS手艺,因为是经由过程捕捉来自中国北斗、美国GPS、欧盟GALILEO、俄罗斯GLONASS等多个差别卫星体系的卫星,使得有用卫星数大幅度提拔,能够大幅进步定位的精度和稳固性。而且一般来讲,定位模组会遭到周围环境的影响,使得模组所吸收到的卫星信号中还包括有种种反射和折射信号的影响,这就是所谓的多路径效应,多频段手艺能够有用抑止都市环境中的多路径效应,减弱大气层偏差,进步定位精度。


 

图片泉源:移远通讯


而假如仅仅根据GPS等单一体系举行定位,因在局部地区、部份时段或信号有遮挡、滋扰时会涌现可见卫星数过少(<4颗)的状况,易涌现没法一般定位的状况,且这类定位体式格局的定位精度只能到达数米级,如此一来明显没法满足自动驾驶汽车的高平安需求。


跟着GNSS融会定位手艺疾速生长,支撑GNSS、RTK和DR等融会定位手艺,进一步进步了定位精度,并为将来高精度GNSS定位供应了有力的手艺支撑。


正因为如此,融会了RTK、DR等手艺的高精度GNSS手艺正逐步成为自动驾驶范畴最主流的高精度定位体式格局。据GSA数据统计,将来十年环球GNSS装备出货量将持续增进——从2019年的18亿台增进至2029年的28亿台。个中,在途径运输与汽车、无人机、职员与资产追踪、同享二轮/四轮车辆、精准农业等范畴的运用将显现迸发式增进。


量产举行时 高精度GNSS大规模上车指日可待


只管在自动驾驶手艺大规模提高的过程当中,高精度定位手艺不可或缺,而且其将跟着自动驾驶的疾速生长在将来几年逐步进入迸发期,但现在高精度定位所面对的应战也不容忽视。


比方GNSS定位在遮挡较严峻和多径环境下结果较差,须要连系惯性导航(DR)手艺完成精准定位。然则DR算法精准度又会随滤波深度增添而变差,所以须要GNSS对其举行及时纠偏,确保以现实数据不断地更新推测出的位置,到达最好的结果。


在本钱方面,为保证车辆在所有场景下的长时间、稳固的高精度定位,车企每每会将GNSS定位、车载传感器与惯性导航、高精度舆图等融会运用,但因为个中部份手艺现阶段还不是很成熟,本钱较高,难以疾速提高,致使现在车辆高精度定位的贸易运用也遭到了较大的限定。


因而,移远通讯作为环球抢先的无线通讯与GNSS模组供应商,现在正为处理上述行业困难供应一系列抱负的处理计划。尤其在多种手艺融会定位方面,移远通讯走在行业前线。

GNSS DR组合定位


其LC79D升级版和L26-DR系列均支撑GNSS DR组合定位,且已完成量产。个中LC79D模组支撑惯性导航手艺,可完成约1米的定位精度,同时具有低功耗、低本钱等上风,为资产追踪、邃密农业、无人机、同享电单车、机器人等运用供应圆满处理计划。 


车规级定位模组L26-DR支撑DR惯性导航手艺,并集成6 轴传感器(3 轴陀螺仪 3 轴加速度计)和壮大的GNSS 算法引擎,具有精彩的融会定位机能,可在隧道等无GNSS信号环境下完成1-2米定位精度,为追踪器、汽车范畴(比方T-Box、车载导航等)、运输范畴(比方车队治理、物流信息治理等)等汽车、工业和消费类运用供应了抱负挑选。

 

图片泉源:移远通讯


RTK DR高精度定位


移远通讯工规级双频高精度定位模组LC29D支撑RTK和DR手艺,能够充足满足工业类和消费类的高精度定位装备需求,如跟踪器、两轮/四轮同享、警务POS机和车载OBD等。该模组应用双频段GNSS原始观丈量数据和IMU原始数据,连系RTK和DR手艺,可完成亚米级最高厘米级定位精度,纵然在都市峡谷等庞杂环境中也能完成精准定位,防止涌现导航不准、定位滞后的为难状况。


而车规级双频高精度定位模组LG69T,支撑RTK和DR手艺,在大型整车厂及Tier 1客户中备受喜爱。该产物严厉根据IATF 16949:2016 汽车行业质量治理体系规范而制作,其症结器件相符AEC-Q100 规范请求,可同时吸收多个GNSS 卫星信号,并在数秒内收敛到厘米级定位精度——在坦荡环境下,能够输出精度5厘米的定位数据。纵然在诸如都市峡谷等庞杂环境中,LG69T也可完成亚米级精度,周全提拔定位机能。据悉,LG69T有望最早在2021年量产的车型中投入运用。


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