對于現(xiàn)代生活來說,“定位”服務(wù)是必不可少的,無論是我們通過手機APP打車,還是叫外賣、收發(fā)快遞都會用到衛(wèi)星定位,這類基礎(chǔ)的衛(wèi)星定位服務(wù)雖然精度較低(存在幾米的誤差),但對于日常生活來說還是足夠用的。
然而隨著汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展,為提高行車中的安全性及駕駛舒適性,越來越多的先進技術(shù)被應(yīng)用到汽車智能駕駛系統(tǒng)中,這其中就包含了GNSS高精度定位技術(shù),該技術(shù)可以從多個方面為智能駕駛汽車賦能,大幅提升感知系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,正逐漸成為智能駕駛領(lǐng)域關(guān)注和應(yīng)用的焦點。
如此厲害的定位技術(shù),它是如何幫助汽車實現(xiàn)精準定位的呢?
在我國智能駕駛技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用中,GNSS高精度定位離不開一項特殊技術(shù)——NRTK。下面就讓小編帶小伙伴們一起了解一下NRTK高精度定位服務(wù)吧!
GNSS
要了解GNSS高精度定位技術(shù),不得不先了解GNSS。GNSS即全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System),目前GNSS擁有全球服務(wù)能力的主要有:美國的GPS、中國的北斗BDS、俄羅斯的GLONASS以及歐盟的GALILEO。此外,局部區(qū)域擁有GNSS導(dǎo)航系統(tǒng)服務(wù)能力的主要有:日本的準天頂QZSS,印度的IRNSS。
GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由三個部分組成:空間星座部分、地面監(jiān)控部分、用戶設(shè)備部分。
簡單來說就是通過四顆已知位置的衛(wèi)星來確定地面接收機的位置。再結(jié)合時間差經(jīng)過一系列的換算,最終得出目標位置。
雖然衛(wèi)星定位原理簡單,但在實際應(yīng)用中卻會因為外界的干擾而產(chǎn)生定位誤差,達不到理想定位狀態(tài)。
例如,衛(wèi)星信號穿過大氣層時,大氣中不同介質(zhì)會讓傳播速度有偏差,再加上城市中建筑物反射、折射等多路徑效應(yīng)影響,會讓同一信號被多次接收,導(dǎo)致距離誤差無法控制。其他誤差因素還有衛(wèi)星時鐘差、接收機誤差等。
為了降低這些誤差,我們引入了差分定位技術(shù),也就是相對定位技術(shù)。
目前在測量測繪行業(yè)中經(jīng)常用到的差分定位技術(shù)主要有三類:RTK、RTD、PPK。
PPK(Post Processed Kinematic)是一種利用載波相位觀測值進行“事后處理”的動態(tài)相對定位技術(shù)。由于不能滿足智能駕駛等“實時定位的需求”,這里小編就略過不介紹了。
RTD(Real Time Differential)是一種實時動態(tài)碼相位差分技術(shù)。它根據(jù)基準站已知坐標和各衛(wèi)星的坐標,求出每顆衛(wèi)星每一時刻到基準站的真實距離。再與測得的偽距比較,得出偽距改正數(shù),將其傳輸至用戶接收機,屬于碼(C/A碼、P碼)差分技術(shù)。RTD由于使用的是偽距測量,精度只能達到亞米級,通常用于非高精度定位領(lǐng)域。
RTK(Real-time kinematic)是一種利用GNSS全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)載波相位觀測值進行實時動態(tài)相對定位的差分技術(shù),它能夠?qū)崟r地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結(jié)果,其瞬時定位精度厘米級,符合目前主流的智能駕駛高精度定位需求。
RTK技術(shù)的出現(xiàn),幫助人們在野外實時得到厘米級定位精度,極大地提高了作業(yè)效率。
但是,傳統(tǒng)RTK由于GPS參考站和流動站距離限制,其精度和成本兩個層面都無法達到平衡,存在一定的局限性。
? 工作距離短(一般小于15km)
? 定位精度隨距離的增加而顯著降低
? 單參考站模式可靠性差
? 大區(qū)域內(nèi)作業(yè)需要多次設(shè)站或設(shè)立多個參考站,成本高且容易造成區(qū)域精度分布不均勻
? 受電離層等影響較大
20世紀90年代中期,人們提出了網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)(NRTK),可通過多個參考站組成的GPS網(wǎng)絡(luò)來估計一個地區(qū)的GPS誤差模型,并為網(wǎng)絡(luò)覆蓋地區(qū)的用戶提供校正數(shù)據(jù),用一個虛擬參考站的數(shù)據(jù),為用戶提供距離自己位置較近的某個參考網(wǎng)格的校正數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)利用網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù),突破了距離的限制,使區(qū)域內(nèi)的用戶終端可以實時獲得高精度的定位結(jié)果。
NRTK(network real-time kinematic positioning)網(wǎng)絡(luò)實時動態(tài)定位技術(shù)借助移動互聯(lián)網(wǎng),把廣域差分定位的解算數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)RTK的模式相結(jié)合,把傳統(tǒng)RTK的電臺播報形式以網(wǎng)絡(luò)媒體進行傳播,在更大地區(qū)范圍內(nèi),可較均勻地布設(shè)多個基準站。
一般每3個基準線可組成一個基準站網(wǎng)格,流動站在這個網(wǎng)格內(nèi)活動時,可利用虛擬參考站技術(shù)VRS(Vritual Reference Station)去生成的一個虛擬參考站,作為流動站可參考的基準站,幫助流動站獲得厘米級定位精度。
目前在我國,基于NRTK技術(shù)的高精度定位服務(wù)已得到廣泛應(yīng)用。
六分科技“網(wǎng)-云-端”一體化解決方案
例如,孵化于四維圖新的六分科技,就是基于虛擬參考站技術(shù)原理,為廣大用戶提供厘米級高精度定位服務(wù)。
六分科技,依托在全國自建并組網(wǎng)的2800+個CORS基站,實時接收北斗、GPS、伽利略、格洛納斯和準天頂五大衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)信號,并通過云端解算中心,計算各類空間誤差,之后將差分改正數(shù)據(jù)發(fā)送給各類定位終端,最終依托自研終端RTK算法與組合導(dǎo)航算法,得到高精度定位結(jié)果,以“網(wǎng)-云-端”一體化解決方案,為包括智能駕駛汽車在內(nèi)的各行業(yè)客戶提供5系統(tǒng)16頻點,全天候7*24h、實時厘米級高精度定位服務(wù)。
視頻,六分科技服務(wù)應(yīng)用場景
基于網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)原理的GNSS高精度定位技術(shù),可提供區(qū)域范圍內(nèi)瞬時厘米級精度的高精度定位服務(wù),是我國目前智能駕駛中廣泛應(yīng)用、比較具有代表性的定位技術(shù),近年來在L2及以上智能駕駛中的裝配率不斷攀升。國內(nèi)市場上大家所熟知的威馬、蔚來、理想等多款量產(chǎn)車均配置“高精度定位服務(wù)”。
目前,六分科技也已為包括威馬M7在內(nèi)的多款智能駕駛車型提供高精度定位服務(wù),并持續(xù)與汽車制造企業(yè)展開深度技術(shù)合作。
隨著定位技術(shù)的不斷發(fā)展,以及更高階自動駕駛技術(shù)的需求,未來廣域范圍、實時高精度定位服務(wù)的精密定位技術(shù)也將得到快速發(fā)展。
結(jié)語
四維圖新作為引領(lǐng)車城智能化融合發(fā)展的智慧出行科技公司,已通過高精度地圖、GNSS高精度定位服務(wù)和融合定位等解決方案,持續(xù)為智能駕駛行業(yè)提供穩(wěn)定、可靠的商業(yè)級高精度位置相關(guān)服務(wù),保障智能駕駛的交通安全以及出行效率。
同時,四維圖新還將持續(xù)賦能智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、交通運輸、共享出行等多領(lǐng)域應(yīng)用,以精準定位,助力萬物互聯(lián)。
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