GNSS技术在自动驾驶领域的重要性分析

在自动驾驶领域,多传感器共同工作的环境,使该领域对GNSS设备的精确性、抗干扰性提出了更高的要求。未来,每辆自动驾驶汽车都将配备有多种传感器,包括激光雷达、雷达、摄像头、惯性测量单元和GNSS系统。

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  目前,GNSS(全球导航卫星系统)已广泛用于测量测绘、地理信息、灾害监测、精准农业、飞行器控制等领域,另外,GNSS技术在5G精准计时、自主驾驶车辆、电子消费设备、芯片开发与集成、RTK模块等方面也有诸多应用。而且,不同的行业对GNSS有不同的需求。

GNSS定位技术原理示意图

GNSS定位原理示意图

  例如,在自动驾驶方面,随着汽车的自主驾驶程度越来越高,借助GNSS定位技术,汽车可以定位获取到高精度的位置,从而正确导航并有效地做出驾驶决策。

  GNSS对自动驾驶的重要性

  作为比传统车载卫星导航系统更高精度的系统,传统车载导航系统依靠的是GPS接收机设备,而此类设备通常计算出的位置精度范围为几米,甚至是几十米。这样的导航精度,如果只是想粗略确定下一个路口的距离,这样的精度倒也无可厚非,但却远远无法满足在正确的时间选择正确车道的要求。但倘若想要改善车辆的高级驾驶辅助系统(ADAS),分米级至厘米级的精度是必不可少的,因为只有这样,才能最终实现完全的自动化。

  目前,在自动驾驶领域,GNSS高精度定位涉及到五个必要的时空因素:GNSS卫星、高精度地图、全疆域通讯网络覆盖、GNSS基站、移动端GNSS接收机。目前,GNSS定位配合高精度地图,是各类自动驾驶的发展方向。其中,高精地图相当于人类大脑记忆中的路线,也就是对大脑中物理空间的记忆,GNSS定位相当于人类对空间位置和时空判断的感知,通过二者结合可以得知去哪里、怎么去。

未来,多种传感器和GNSS系统等将成为自驾汽车的标配。

未来,多种传感器和GNSS系统等将成为自驾汽车的标配

  GNSS与其他传感器的结合

  在自动驾驶领域,多传感器共同工作的环境,也使该领域对GNSS设备的精确性、抗干扰性提出了更高的要求。未来,每辆自动驾驶汽车都将配备有多种传感器,包括激光雷达、雷达、摄像头、惯性测量单元和GNSS系统。

  我们知道,GNSS定位可以为自动驾驶提供全局定位信息的来源。GNSS是通过使用三角定位法,通过3颗以上的卫星,可以准确地定位地球表面的任一位置。但由于GPS是有很大的误差,通过使用RTK技术,GNSS可以提供精确到厘米级别的定位精度。

多种传感器与GNSS技术支持下的无人驾驶拖拉机

多种传感器与GNSS技术支持下的无人驾驶拖拉机

  例如,有多种传感器技术支持的多星座RTK(实时动态测量)接收机,目前正在被越来越广泛地用于自主驾驶车辆、商用无人机和精准农业等领域,而GNSS高精度解决方案在RTK模块领域中便有着非常重要的意义。

  早在2011年开始,在农机化自动驾驶领域,我国便有企业经通过GNSS技术来改造中国的拖拉机,从而实现在农田封闭环境下的自动驾驶,并且在新疆以及东北等区域形成了一定规模的应用。

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