來源：德思特測量測試德思特方案| 易用、高效、可靠！高精度組合定位系統(tǒng)P-Box測試解決方案

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簡介

TCU（Telematics Control Unit）是車載網(wǎng)聯(lián)通訊終端，用于實現(xiàn)車輛遠程通訊和遠程服務(wù)。隨著自動駕駛技術(shù)的不斷發(fā)展，準確獲取車輛定位信息變得越來越重要。P-Box將GNSS定位與慣性導(dǎo)航定位相結(jié)合，能夠為車輛提供精準的絕對位置信息和車身姿態(tài)信息，確保位置信息的穩(wěn)定性和可靠性，在自動駕駛的發(fā)展中扮演著重要的角色之一。

德思特GNSS模擬器滿足了融合定位單元P-Box的測試需求，為汽車V2X和輔助駕駛應(yīng)用中的高精度融合定位性能測試和評價提供了更加豐富的測試場景。

慣性導(dǎo)航定位

自動駕駛系統(tǒng)中，車輛可以通過多類型傳感器去獲取周邊環(huán)境與車身信息，并依托該信息進行處理與規(guī)劃，最終做出實時決策。而其中：GNSS定位是唯一可以提供“絕對位置”的傳感器，因此GNSS定位終端至關(guān)重要。

但是GNSS信號功率較小，易收到環(huán)境與外界因素的影響，無法保證100%的可靠性，因此還需要其他可以提供相對位置與校正信息的傳感器協(xié)助。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（Inertial Measurement Unit，IMU）通過測量和集成加速度計和陀螺儀的數(shù)據(jù)來估計和跟蹤運動的位置、速度和方向。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)不依賴于外部參考點或信號，具有獨立性和實時性的優(yōu)勢，輸出頻率高，導(dǎo)航功能確保連續(xù)與可靠。慣性導(dǎo)航在許多領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用，包括航空航天、船舶、無人駕駛和導(dǎo)航系統(tǒng)補充等，為了提高精度和穩(wěn)定性，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)通常與其他定位技術(shù)（如GNSS、視覺或激光雷達）結(jié)合使用，進行數(shù)據(jù)融合或傳感器融合。

P-Box集成了GNSS定位導(dǎo)航與IMU導(dǎo)航，能夠為車輛提供基于INS的定位導(dǎo)航方法，用于提供精確的車輛位置和姿態(tài)信息。通過融合GNSS和慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)，P-Box能夠提供更穩(wěn)定和可靠的位置信息，不受天氣條件或信號遮擋的影響。它不僅可以提供準確的絕對位置信息，還能提供車輛的姿態(tài)信息（如車身傾斜角度、轉(zhuǎn)向角等）。車輛P-Box在自動駕駛和車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域具有重要意義。它為自動駕駛車輛提供必要的定位和導(dǎo)航信息，支持車輛的精確控制和路徑規(guī)劃。同時，在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，P-Box可以實現(xiàn)車輛遠程通訊、車輛追蹤與監(jiān)控等功能，為車輛安全和智能化提供支持。目前國內(nèi)外有大量知名公司都在從事這方面產(chǎn)品開發(fā)。

德思特P-BOX測試解決方案

德思特P-BOX測試解決方案旨在為用戶提供易用、可靠、高效的測試方式，并確保對未來的發(fā)展與變化具備靈活性。

德思特P-BOX測試解決方案是基于德思特Safran GNSS模擬器實現(xiàn)的，在提供真實全景的GNSS信號同時，在同一個系統(tǒng)內(nèi)為用戶提供同步、準確的三軸加速度、方向角信息，用于對后端IMU測試平臺/融合算法的控制與測試。此外，同步提供RTK測試能力，無需額外的設(shè)置與調(diào)整，在原有基礎(chǔ)上即可進行RTCM消息的驗證

1****GNSS模擬與仿真功能全面強大

德思特Safran GNSS模擬器是基于軟件定義架構(gòu)的新一代GNSS模擬器，為用戶提供最具價值與未來的模擬方案：

●信號質(zhì)量與精度高：偽距精度為0.001 m，偽距率為0.001 m/s

●滿足各類測試場景信號需求：輸出功率范圍為-170~-30 dBm

●500-1000顆衛(wèi)星搜星通道免費開放給用戶

●100%支持現(xiàn)有民用衛(wèi)星星座：BEIDOUGPSGALILEOGLONASSQZSSNAVIC

●仿真迭代率1000 Hz,支持高速、高精、流暢的GNSS仿真

●HIL仿真延遲：5 ms，具備實時閉環(huán)仿真能力

●開放的API與自定義功能，支持API外部控制與Plugin導(dǎo)入，允許自定義信號導(dǎo)入

●現(xiàn)代化UI高度人機效能

●支持多實例仿真，一臺設(shè)備變多臺

●內(nèi)置診斷和故障排除工具

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2****同步提供IMU慣性組合導(dǎo)航測試能力****

德思特Safran GNSS模擬器在提供GNSS仿真的同時，支持IMU數(shù)據(jù)的實時生成。

無需外部設(shè)備或軟件，在Skydel GNSS模擬器內(nèi)一鍵完成配置，實時進行位置與軌跡生成與慣導(dǎo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，并支持以1000 Hz速率輸出三軸加速度信息與三軸方向角信息，并可選的進行誤差添加，實現(xiàn)對于IMU算法的快速驗證或通過硬件平臺驗證IMU單元性能。

3****多種RTK測試方法****

德思特Safran GNSS模擬器在GNSS模擬的基礎(chǔ)上，支持RTK仿真，為車輛提供高精度融合定位性能測試和評價能力。Skydel GNSS模擬器引擎創(chuàng)新性的多實例（MULTI）功能為RTK測試帶來了新的可能性。

▲什么是多實例（MULTI）功能？

多實例功能從本質(zhì)來講就是把一臺設(shè)備變成多臺，一個軟件變成多個，他們之間是完全獨立的，可以任意配置，為用戶提供同步獨立測試兩個接收端、兩輛車，兩個天線的能力。Skydel提供的是一個同步過的平臺，以及可能需要的配置同步功能。

允許用戶在一臺設(shè)備內(nèi)同時配置基準站與流動站，并進行RTK測試。其中：GSG-7使用RTCM插件功能為流動站注入虛擬的RTCM（串口、以太網(wǎng)），待測件通過RTK計算獲得精準定位；GSG-8使用兩個獨立實例分別仿真基準站與流動站，并通過基準站接收機實時產(chǎn)生差分校正數(shù)據(jù)給到待測件，從而通過RTK計算獲得精準定位。

兩種不同的方法來模擬RTCM的使用，一種是基于RTCM插件，插件方法對沒有基準站接收機而想模擬RTCM校正的用戶有幫助，該方法更接近于現(xiàn)實中使用RTK的方法；另一種是基于多實例，模擬兩個同步的射頻信號，適用于那些希望將基準站接收器納入測試循環(huán)，對基準站與RTCM消息進行研究測試的用戶。

4****真實場景還原能力

德思特Safran GNSS模擬器力求還原真實的測試場景，為用戶帶來較好的仿真體驗與效果，并本著人性化與現(xiàn)代化的發(fā)展方向?qū)⑿l(wèi)星仿真、誤差添加、運動形態(tài)等全部裝進一個軟件。在Skydel軟件的內(nèi)部即可進行場景的構(gòu)建與調(diào)整。

德思特Safran GNSS模擬器旨在提供真實的測試場景，以提供用戶更好的仿真體驗和效果。在設(shè)計上注重人性化和現(xiàn)代化的發(fā)展方向，將衛(wèi)星仿真、誤差添加、運動形態(tài)等功能融合在一個軟件中，用戶可以在Skydel軟件的內(nèi)部進行場景構(gòu)建和調(diào)整。盡可能還原真實的測試環(huán)境，以使用戶能夠進行真實世界下的仿真和測試，模擬衛(wèi)星信號的行為，包括信號強度、多徑效應(yīng)、信號干擾等。此外，用戶還可以通過添加誤差模擬真實場景中可能出現(xiàn)的各種因素，如大氣延遲、鐘差、星歷誤差等。

5助力待測終端各層級開環(huán) /閉環(huán)仿真測試****

德思特P-BOX測試解決方案基于GNSS模擬器實現(xiàn)，德思特GNSS模擬器同步提供GNSS信號與IMU信號的同時還簡化了測試系統(tǒng)的構(gòu)成與實現(xiàn)難度：

●德思特GNSS模擬器是軟件定義架構(gòu)，因此本身就是一臺高性能計算機，允許將測試系統(tǒng)與其他軟件安裝在同一個Linux Ubuntu平臺下，可靠穩(wěn)定的同時降低了后期調(diào)試與連接的難度

●德思特GNSS模擬器內(nèi)置一張高性能的時間同步板卡，可以產(chǎn)生1 PPS+10 MHz的時間同步信號給其他設(shè)施，用于精準的時間同步與對齊，無需額外添加原子鐘與同步設(shè)施。

此外，軟件定義架構(gòu)的開放性允許與其他的軟硬件快速聯(lián)調(diào)，搭建專屬于用戶的測試方案，利用場景軟件實時生成場景與位置信息，并借助GNSS模擬器與其他設(shè)備進行仿真閉環(huán)，最短的時間完成對于待測件的HIL/DIL驗證。

德思特P-BOX測試解決方案****測試示例與優(yōu)勢

在唯一的上位機軟件Skydel上可以完成一些列的場景配置、信號生成、實時調(diào)整與自動化等，無需額外的軟件或硬件，簡單易懂且直觀高效：

德思特Safran GNSS模擬器為汽車V2X和輔助駕駛應(yīng)用中的高精度融合定位性能測試和評價提供了更加豐富的測試場景與平臺：

●支持全景全頻段導(dǎo)航信號仿真

●免費開放500-1000個搜星通道

●更新迭代率高達1000 Hz

●全面開放的API與互操作性

●實時配置與修改能力

●獨立的GNSS模擬設(shè)備，無需額外配置

●簡潔、高效、開放、全面的GUI

●最低-170 dBm輸出功率

●全球8000+設(shè)備在穩(wěn)定運行

審核編輯 黃宇