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GNSS技术——解决自动驾驶技术难题的重要一环

发表时间: 2021-08-17 00:00:00

作者: 深圳星联天通科技有限公司

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全球四大卫星导航系统,美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、中国的北斗和欧洲的伽利略系统,目前已实现或接近实现提供全球完整服务的能力,可为全球陆、海、空、天的各类载体提供全球性、全天候、高精度的位置、速度和时间信息(PNT)。随着技术的演进,GNSS也在向更高精度的PNT方向发展,以应对商业市场对GNSS技术所提出的新的要求。

全球四大卫星导航系统,美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、中国的北斗和欧洲的伽利略系统,目前已实现或接近实现提供全球完整服务的能力,可为全球陆、海、空、天的各类载体提供全球性、全天候、高精度的位置、速度和时间信息(PNT)。随着技术的演进,GNSS也在向更高精度的PNT方向发展,以应对商业市场对GNSS技术所提出的新的要求。


01

高精度定位技术“非常瞩目”

随着全球卫星导航技术的快速发展,导航、定位、授时、以及通信等功能得到了广泛的应用,其中,高精度定位技术凭借着独特的优势,在导航和定位方面发挥着重要作用:

 

  • 提供全天候、全球性的导航和定位服务。

  • 可进行高精度、高速度的实时精密导航和定位

  • 用途广泛,方便简单,效率更高。


当前,导航应用对自动化需求不断提高,且对功能和安全方面的需求也日益增加。从智能网联汽车到自动驾驶、无人机等,都需要高精度定位技术的支持。

以自动驾驶为例,自动驾驶是一个非常复杂的技术实现过程,车辆不仅要知道自己的位置,还要知道周围车辆的位置和道路驾驶状况。不仅如此,自动驾驶还需要突破厘米级导航定位、环境感知、决策控制、路径规划等技术瓶颈

面对安全性以及实用性等方面的技术难题,高精度定位技术似乎成为了自动驾驶商业化的其中一条“光明大道”。

 

02

北斗高精度定位在自动驾驶领域的应用

北斗作为我国自主研发和建设的卫星导航系统,可为全球用户提供实时、全天候、高精度的导航定位服务,其全球范围定位精度优于10米、测速精度优于0.2米/秒、授时精度优于20纳秒、服务可用性优于99%。

近年来,自动驾驶技术逐渐走向市场、走向量产,这离不开高精度定位技术的加持。北斗高精度定位技术可以避免受到外界因素干扰,即使遇到恶劣天气,或者在其他车载传感器弱卫星信号覆盖下,依然能够为自动驾驶汽车提供精准、稳定、可靠的定位信息,帮助车辆判断当前所处的位置,并对道路环境情况进行整体认知,便于车辆进行下一步的决策。

GNSS技术更多提供的是车道级、高可靠性和高完整性的位置信息,因此它在恶劣天气环境中也能提供信息,在更小的范围内可进行地图匹配,同时为其他传感器提供良好的支撑。

当前,全球出行方式正经历着从模式到技术的巨大变革中,结合云、HD地图、融合传感网络,基于所谓的V2x通信并通过5G网络,将构成实现未来无人驾驶的基础路径。



03

未来GNSS技术的创新趋势

GNSS技术是当前公认的能够提供高精度时间及位置信息的技术之一。未来几年,GNSS的技术将会进一步创新,来自GNSS技术的更高精度授时基准和更高定位精度成为可能。

 

(1)更高精度的授时基准

由于5G网络对高速率和低延时的应用需求,时钟同步的精度将达到3ns~30ns的范围。这将驱动基站、主授时服务器等网络设备中的GNSS模块向多模多频技术迁移。而时间信息或将成为关键基础数据之一,其真实性、抗干扰能力、安全及隐私,成为整个社会所面临的新的问题。


(2)更高精度的定位技术

 随着5G网络的部署、无人驾驶等热点技术的驱动,主流芯片厂商开始陆续向市场提供多模多频方案。加之对GNSS原始观测量的标准化输出和商用地基/星基增强系统的完善,位置技术的迭代速度将不断加快,使诸如亚米级和厘米级精度服务的实现成为可能。


(3)融合定位技术的发展

 在室内、隧道、城市峡谷等条件下,实现高精度定位仍然存在局限性,然而无人驾驶等应用要求导航数据具有连续性及精度保证,这将驱动融合定位技术的进一步成长。除多模多频、地基增强、星基增强、多径抑制等技术之外,融合传感器、点对点协同定位等其他技术,也将在位置信息解决方案中发挥重要作用。


文章来源:今日北斗


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