□strong>□(de )□个(🛌)□(zǔ(🐆)□□成部(bù □分。
□/p>
组合导航,□义上□(zhǐ )“两□□iǎ(💉)□g )□或(🙍)两种以上的非(🌶□(fēi )相似导航定位(🚭)系统的□(□□合”,如通(tōng )□算法对GNSS、IMU、轮速计、Lidar点(💨)(diǎn □云(🧞)等信息□(zuò(🔢) )数据融□(□)。
<□p>
由于GNSS和IMU具有很好的互(hù )补(👆)效果□□GNSS补□了IM□□(🐶)(guàn )□系统的(de )累计误(💺)差问题(tí ),I□□很□地(dì )弥补□GNSS卫星(xī(⏹)ng )□(⏫□统的不稳(wěn )定性和易受干扰性,这(😩□对(duì(🥚) )“黄金搭档”□被称为最佳的组(□□ □合导航方案□所(su□ □以一般□家提到“组(🎅)□zǔ □□(💕)□(dǎo□)航(háng )”时□就指卫(📉□(wèi )惯(📲)组合导航(🐯)(GNSS+IM□)(🌿)。如(rú )无(□)特(tè□)殊(📰)(s□ū )说明,下文中提到的“组合导航(🔜)”即(👪)指GNSS+I□□。□/p>
本文(□én )□(🎚)要(yào )□点(➗)□diǎ□ □关(guān )注如下几个问题——□br/>□>
<□ d□ta-tra□k="29□>
<□p>□p data-trac□□"□2">双(🍹)□指的(de )是每个导□系(🏌)统都(🤮)有两(liǎ(👙)ng )个载波频段□如北斗(🥝)有两(👓)个(□)频段,GPS也(🧟□有□(liǎng )个频段(💙)。□(□□频(pín )会导致硬□yìn□ )件(jià□ □和算力成本□🎷□(běn )大□dà(📭)□)大增加(□)(j□ā □。
那□,□频有什么(□)作用(🍺□呢?
<□r/□
<□ data-tra□k="36"□和业内专(□huān )家沟(🗒□通下(🐬)来,笔者得到答□🎁)案(👲)是□一方□,两个□(□)波□🧓)(□ō(👙) )□(📀)段可以互为冗余 ,另一方面(🛁),双(shuāng )频可以获(huò )得更高□定位精度(🍭)。□/p><□ da□a-track="37"><□r/>□G□SS□测量误差(🚃)中□电离□lí )□引起的误差占了很(🧥)大一部分,而双频载波可□利用电离□□(du□(🧓) )不(bú )□□率电磁波□迟的相(xiàn□ )关性(x□(🌙□ng ),来(lá□ )消除□💪)(c□ú □大部分电(□)离层引起的(de )误(🔠)差□□(👗)而大大(📫)提(tí )高卫(⭕)□定□(😊)精度□📰),这是(shì(□) )单(🤧)频GNSS所做不(🗨)到(🏇□□。
□><□ data□□□ack="40">某(mǒ(💟)u )位(😈)组合(□é )导(🗑)航公(🍗□司创始人(r□(🍔)n □曾(céng□)论坛□(🥈)公(🌵□开提到,单频(🙄)(pín )RT□定位精度(dù ),有95%的概率落(🈂)(luò )□半径□0.4米的(de )圆内(也(yě )就是精度(👵)单(🛺)位CEP的概念),双频(🤚)R□□定□□□ng )□□wèi )□度可以(□)做(□)到95%的(🌫)概□(📌)(lǜ )落在半径□(wéi )0.2米的(□□□)圆内,□此可见双频(🛳)□重要性。□p □at□-track□"4□">□sp□□ s□yle="le□ter-spacing: 1.□px;□>□s□rong□
<□p□
□>
<□□/>
□p d□ta-trac□=□4□">□br□>□N□S的定位误差,除(👼)了(🥡)(le )上(shàng )文提到的(⛳)电离层(cé□g□)误差(📵)外□wà□ □□□□🔓)有如□几(jǐ )种(🔎)□卫星相关□🥚)(guān □的卫(⬛)星□□误差(🔒)□星历(l□ )误□(□))、卫(🤚)星原□(🥛□钟的时钟误(👎)差□对□层误差□载波(♿)经过(g□ò □反射□的(📗)□径(🔬)效(xiào □应(🐾)引(🍷)起的(□e )误差,与接收机有关的接(🔐□收机□□(👢)等。
□p□data-track□"5□"><□r/>□/p>□p d□ta-□rack="54">为了尽□🐑□量消(📴)除(chú )这些误(wù(😊)□□□,提高定(⏬)□(□)精(□īng )度,除了(🕳)上述提(tí(🖍) )到的(de )双频载波频段(du□n )外,还□其□qí )□(🏃)增(zēng )强方(🍬)□fāng )法,根□gē□ )据其□(🛑□理可□分(fèn )□□wé□ )星基□强(⛺)□□基增强。
<□□data□tr□ck="55□>□□ data-tr□ck="57□><□r/><□□>
<□pan□style="color: #7F7F7F;□--tt-da□kmode-color:□□7□7F7□;">△□TK/PPP/PPP-R□K对比
信息□(l□□ )源□👞):(💰)九章□驾(j□□ )根(gēn )据公开信息(xī )与专(z□u□(🚜)n □家□谈(🏌)信息整(z□ě(📱)□g )□
<□ data-t□ac□="60"□□b□/><□□><□ data-tra□k="□□">下图从□RTK□PPP□PPP-RTK定(🛀)位(🗒)特点□比□/span>□□ (资(zī )料来源:http□:□/□ww.sohu.□□m/a/447492212_120□□1558□□/spa□□□/□><□ □ata-tra□k=□65"> 作为RTK和P□□的(□)强强联合(💮□(h□ )□PPP-RTK既有RTK精度高□(□)收敛快的(⏮□优□,也有(□□u□)PPP全球覆□的(de )□点(♐□。 除(chú )此之(🌩)外,与(🧚□RTK相比(bǐ ),PPP-RTK更符合□能安全的要求(☝)(qiú(🚼) )。一(yī )方□🛹)面□🌷)是PPP-RTK不受地□🌌)面基(📽)□和移动网(📽□络覆盖面□约束(□⛅□可以通(🚞)(tō(👉□n□ □过(□uò )卫(w□i )星播发);(🖕□另一方□,相比□RT□通过(guò □差□chà )分把定位□□作为“黑盒(🚶)”打(□ǎ □包处理,PPP-R□K□(k□□)以(yǐ )□(🌼)每(🕷)一(🌬)(y□ )项误(□)差进行全球范(🐼)围内的建模(🚤)和□(💛□估,PPP-RTK的□de )信号(h□o □完□(hǎ(🤓)□ )性使得它可以确□□个信号的(□e )误(wù □差状态,并识别该信号(🐳)□(😂)否可收敛(liǎ□ )、可使用、(🏋□可□□,□而更□□功能(🤰)对□□)风□因子逐(□)项拆解□🚕)的(de )要(□ào )求。
<□p>
而据(😛)笔者和多(duō )位业内□🥔)□nèi )专□(👗)沟通交□,PPP-RTK和N□RTK□(👤)成本相差(⚫)不(bú□)大。□果□使用卫星□🔓)(xīn□ )播发的话,P□P-RTK成(ch□ng )本(běn )□要更低一些。
<□ data-tra□k="7□">业(🕍)□很多专□(📓)都认为(😹)P□P□RT□是未来的发展趋势(🛶)。据(😰)了(l□ □解,国□已□💬)(yǐ )经有多个在研□装□□项(□)目(□)□(s□ǐ □用了PPP-R□K技□。□b□/>□/p><□□data-t□ack="78">不□,有(yǒu )意□(sī )的是,已□yǐ□)经(👶)□地基上(shàng )有巨大投入的千(qiā□ )寻位置也在向车(chē )企□户力□PPP□RT□(□🏄)据千寻官网(□ǎng )显示,千寻已建成2800+□基增强□□zhà□ )),这□(⏯)□(fǒu )受竞争□手的(de )策略影响(🏕),□得不跟(□□(🅱□n )进?□🐕)
□span □t□le="b□ckgro□nd-color: #4F8□BD; --tt-dar□mo□e-bg□olo□: #4F8□BD;">三.低轨□🥍)(guǐ□□卫(🎁)星□提(tí )高(gāo )定位精度吗(m□ )?□/s□a□>
□>□p data-track="88">
前段时间,吉利旗下时□🔶□(shí )空(🐳)道宇□射了九颗低轨卫星,据称主要用于□(📍)能(🌌)(néng )驾□的高精定位等(🕟)功能。□□(😢)□特(😶)(tè )斯拉的“星链□l□à□□□”同□也是用(yò(🚊)ng )低轨卫□🚩□(□è(🎥)i□)□(🐃)覆□🚢)□全球。那□□低□□(🈴)星(💏)真的能够提高定位□度吗(🏮)?
<□r/>□>
在(💮)这个问□上,专(💅)(z□u□□ )家(jiā □的(d□ )反馈比□(□iào □一致□即低(👣)轨卫星主要起□🏨)到(🉐)通(🚻)(tōng )讯(xùn )□(🏔□□□z□ò )用,对□提升(💵)定(dìng )位(wèi □精度并无实质作□。□/p>
□>
不过,虽(□)然(rán )低轨□星(xīng )不(bú □能(néng )提升(shē(🔫□ng )定□精度,但的确可(🎉)以(😒)对卫(wèi□)星信号起到增强覆盖(gài )的作用,尤其是在(□)半(👶)遮挡地区。
某(mǒu )□(🥄)(□ī )深从业者□🌒)认为,除了播□增强(🚚)信□xìn )号外(□ài ),低(🔷)轨卫星□🌦)也可以(🔕)同时使用全球卫(🍢)星导航(háng □系□(□ǒng□),播放载波□□□ )信(xìn□)息,从(□ó□□)ng□)而可(🤪□(kě□🌀) )以增□(🧦)某个(gè(🍵) )区域内□NSS接收(shōu )机搜到(🥩)□卫星数。一些(🚼)半□挡区域(👋),□□📅)□架下,或楼□内(🎍)□□处,之前□🔓)由于搜不(□□□)到(□à□ □足够(🎲)多□duō )的导(🍹)□卫□而无(🛺)□定位或定(dìng )位精度不准,加上(🤬)□(🌝)轨卫星后□h□u □,□□🚗□可(kě )以搜到足(🖥)(zú(□) )□多(duō□)□(❌)卫星(💥),从□增强□(💹)星导航的(de □可□性□可靠性(xìng□□。
□span styl□="backgroun□-color: #□F81BD□ --□□-da□□mode□bgc□lor: #□F8□BD;"□四(sì ).I□□的关(🥠)键(🚾)指标□精度要求(🦏)(□iú )□p□n><□s□an>□trong>
<□ □□ta-track=□102">
<□p>
<□p>
IMU□为(🔎)陀(tuó )螺仪□□✳)加(♏)□度□🈂)计两部分,陀□👑)螺仪(🦇□输(🍨)(shū □出(🎭)车(ch□ )辆的(😧)横滚(□)□俯仰和航向(xiàn□ )角(□□(jiǎo□□,加□jiā )速度计输(shū )出(chū )三个方向的加□度。
IMU的成本(🤺),随着(💤)精度的提升□shē□g )直□□x□à(💑)□ )上升,毕竟“一分钱一分货”。<□p>
大(dà(🆒□ )□在选□□□U的□候(□)(□òu□),最常见□问□□(shì□📂)□)□选多□d□ō )高精□□⏲)的IMU才(🎾)能□足(z□ )要求?这就(🐨□涉及到IMU的□键□(x□ng )能指□。
□br/>
IMU有很(😰)多□□□(🦕)指标□如□偏(piān )误(🎊)□(ch□ )、比例因(📬□子(👃)误(wù )差(🛌□、□线(xiàn □□误差等。具体(🛩)指标及说(🐜)□见□jià□ )下□。
△(👶)IMU误差指标(□□说明(引用自(zì )□(sī )南导(🆎)航(🏗)算法(□)工程师线□□ià□ )上(□hàng )分享(🥠)□<□sp□n>
其中(zhōng □最为关键□指标(bi□o )有两个:□□□偏误差;2.温度(♉)□偏。
<□trong>零偏□差(😆)
<□tro□g>温(🈺)度零(l□ng )偏<□s□rong>,□于衡□□)量对传(chuá□□)感器对温(□)度的(□)敏(🚄)感(gǎn )性,不□温度下(🚲)的特□不同,一□会通过(guò )测量(🌹)(liàng )传感□的特性曲线(👕),□出□🤴□厂前进行补偿,从而降(□)□j□àng )□(dī )温度零(líng )偏。
<□r/>□□(🐇)解□jiě(🚌)□),温度□偿的□致性会随□使用□长而发生变(🗿)化□即□用几年后的补偿曲线和刚开始标定的补偿曲(qǔ )线和可能会□🥠□有□y□u )差异(□)(yì )。□/p><□□d□ta-trac□="12□">
□br/><□p>□p data-t□ack□"129"><□p□n style=□color□ #FFFFFF; --tt-dar□mode-color□□#FFFFF□;">五(🌅).GNSS+IMU耦(ǒu )合方式的演进趋(□)势□/□pan□<□span>□/st□ong>□> □>
从底层(💝)算□🐵)(suàn )法(□)层面来看,□(⚓)□导航算□□以分(fèn )为(🏍)(wéi )松(🔢)□(ǒu□)合(💒□(h□ )、紧耦合(💐)及深(□)□□ǒu )合三种(zhǒ□□ □,算法实□□度依(□ī )次递增(💁)。
<□r/□□/p>
几□耦合□□fāng )式的介(🕥)□jiè )绍见下图,具体(🌶)可□(💁)看之前九(jiǔ )章智驾(jià□)的文□《高精度组(♑)合导(dǎ(🥃)□ )航(🎁□(háng )里的松(🤧)、(🕓)紧(👰)□jǐn )、深耦□》□/p>
□/□>
<□pa□ style="c□lor□□#88□□88; □-□t-d□rkmo□e-color: #88□888□□>□息来源□(💷)九章智驾(jià )根□公开□kāi )信(⏬)□与专家访□🎈)(□ǎ□g )□信□整理□□ǐ )□□□>□p da□a-t□ack="141">
在半(□àn )遮□zhē(💟) □挡场(□)景下□如城(chén□□□市峡谷(gǔ□)中(🐮□(zhōng ),□(shē(🦐)n )□合表现最好□紧耦合(⛔)次之,松耦合□🐆)最差□chà );在全开阔场景(jǐng□)和□hé )全□quá□🎚)n )遮挡场(□)□□□则三□🔶)种耦□方□(🚦)表现□(xiàn□ )同(tó□□)ng )。具体可见下图□□)。
<□□an style="co□or□ #888888;□--tt-darkmod□-co□o□: #888888;□□□不(bú )同耦合算法(🔮)的定位(wèi )效果对比□/span><□p□<□□data-trac□="145" style="tex□-ali□n:□□□nter;">□□□引(🙁□(□□n )用自(□)导远电(🚩)子(zǐ )官网□📛))(🤰)□/span>
□>
当□(c□éng )用(yòng )车(✋)前(□iá(🎟)n )装(z□uāng )□(liàng )产的关注点□di□n□)从高速□OA慢慢转移(😁)□□区NOA时(shí ),这时候(hòu )□耦(➰□合的优(👛)势就体现出来了。
<□r/>
□深耦合的模式下,域控形(x□ng )态(🆕)实现(🏝□具有更大的难度,紧组(□ǔ(📇) □□将会□□uì )成为当前(q□án )可(kě )行的(de )算(🧒□法(🛒)。在(zài□)未来,卫导、惯导□组合导航(háng )算法□□🤹)中(🌩)□□d□ng )点也许(🐉)□(□u□ □成为(🏽)过去(qù ),如果(g□ǒ )□(💤□机□jī(🧕)□)厂没(méi□)有对□du□□)深耦合(h□ □□□□)算法Know-h□w有足够□开(kāi )发能□(🐶),将□🌧)(ji□ng )主□算法□把地图、感(gǎn □知等多源(😸)融(ró(🥝)ng□)合定(🍭)□(□)□wèi )作(🦁)为□点。
<□r/>
<□ data-□rack="15□□><□pan st□le="□olor□ #F□F□FF; --□t□dark□o□e-c□lor□ #□FFFFF;"><□pan □tyl□=□ba□k□round□co□or: #4F81B□; --tt-da□kmode-□gcolor□ #4F81BD;"□六(liù(□)□).组合导航□👨)的集成(🐉)化趋势(⬇)<□□pa□><□strong>□□ □ata-□ra□□="1□0">△戴世□能(néng )P-Box技□架(□ià□🕺)□□构<□spa□>
□□pan styl□□"co□or: □8□8888; -□tt-dark□od□-c□l□r: #□88888;□>(图片□□(🤙):(🚿)焉知)
行业里普遍认为定(dì(🍷)□g )□盒子和□hé )□□盒子□是个过(🤽)渡(dù(🦆) )形(🏿)(xín□ )态□□(□)品,随□域控(k□n□ )制器技术的逐渐成□和□央集□式架(😣)构的演进□域控制□集(🔚□成组合导(dǎo )航模(💎)块(👲)将(🅱)(ji□ng )成为主流趋势,□将组□导航算法□□□(🔶)GNS□和IMU模□集成(🚯)□□(💈)控内,或与其(📙)他器(qì□)件集成(🚣)在一起。
□p d□□a-track□"170">□br/>□/p>集成化□h□à□)有(y□u )很□优势。
□strong>□、降低成(□)□□bě□ )。<□□□rong>目前有□位盒□供应商□✉)的常见做法(⏳)□,□购GNSS□组(🗄)和(🥥)IM□模组,将组□导(💗)航算法放在独立□MCU内,全部□□在定□□ìng )位盒子中(😶);(😼)□(➗)□□下(xi□ ),□组合导□dǎo )航算法□成到域控内□可□省掉一个独立的□□□□□□p><□ dat□-t□ac□=□□74">
二、提□□)高数据交换效率。 将(🍁□□ji□ng )□合(😋)导航算(🌗)法集成(chéng )到□🛌)域□内,□降低定位模块(🏢)与□他(😢)(□ā )□法模块(😑)数据交□(huàn )的□迟。□/p□<□ dat□-□rac□="176"□
<□r/> 笔(□ǐ )者(zhě )在与(□)(yǔ □众□(□uō(👮) )行业(🥂□□yè )专(zhuā□ )家交(🧡)流后发现(🎪)(□iàn ),虽然(🌂)已□□ǐ )有(yǒ(🎾□□□)不□🏅)少□(🎳)企(🔆)选(□□ǎn )择(zé )将I□□和GNSS模块集(jí )成(□hén□ )在域控制□✒)器内,但该做(□)法仍存在不□bú□)少□🧗)工程(chén□ )上挑战□ 其(qí )中最大(🔞)的挑□□来自(📘)于IMU对(🐉)安装位置和环(🕯)□□超高要求。 □际(□□操作中,若(😏□位置不(🔃)□□♍)(hé )适,可(□□ )以将(jiāng )安装位置(📃□与(yǔ )□想位置进行标定(□ì□g ),再经过□标转□即□📯)(□□ )□(🔠)使用,不过(🧒),这(🕷)个转化(□)过(🎳)程会造成□📌)(chéng )部分□件精度的损(sǔn )失。
□>
□/p>
第三,IMU对安(ān□)装面的平(píng□)整度和(□é )刚(🏫)度□求高,□域控(🛵)制器由于(⭕)PCB□面积(□)(j□ )较大、刚性□xì(👻)n□ )不足□加工过(😅)程中的弯曲□形(xí□g )也会(h□□ )影响IMU□性能,域□工作□□振□也□(🎞)带来额□□ )外的噪声。这(□)□点□□通(t□ng )过调整(□)安(ān )装(⛏)位置(zhì(📻)□)□(□□ )局□增(□)加(□i□(🐠) □刚(🔗)度来(lái )优(yōu )化。
<□ data□tr□ck="192">GN□S模块(kuài )的□装位置,也需(🥗)□(yà(🏓)o )更多考虑布置方便和集成(🕣)□便度(dù ),比如□(yǒ□ )些会(huì )把GNSS□块□V□X和T-Box进(jìn □行集(🔹)成□
□p dat□□□rack□"□94"><□r□><□r/>□>
□br/>
七.独立盒子和□hé(🏕) □集成化趋势□□□或将长□zhǎng □期并(□)□<□□p□n>
□p □ata-track="1□9□□□br/><□p><□ data-tr□ck□"20□□>□b□/>
与(□ǔ )定位盒子(😨)集成(□)化□□)的趋势相对(d□ì )应的是,定位□□□é )子供(🏭)(g□□g□)应商则希望继续保持独立□🌝)盒子(😳□□形□,这种独立盒子(□□ )可(😋)□(jiē(□) )入(rù □□多□duō□)的信□🍌)号,□□jì□)续提□定位□😙)精(🔈)(jīng □度(dù )。□>
□br/□<□p□
□/p>
<□r/□<□□>
对(👺)(□uì(📆) )于这(❌)种(🍼)行为□某组合导(□ǎ(🎖)□ )航供应□高(gāo )管(🍂)认为,现阶段,□统(t□ng )□□(q□ )□(□□ò )者研发□□□的车企,量(liàng )产(□)高阶□jiē □智□□hì )能驾驶□(🕊)(shí )□为了(l□ )□方便地控制成本、提□可靠□📫)性(xì(🔱)n□ ),更(🤤)希(🥕)望供□(🐄)商□shāng )能够提□定(🌂)位□整体解□方案,□集成卫导□惯导□高精地图,甚至视(shì )□□□定(dìng )位等功能(💛)。
<□ dat□-t□ack="21□">将组合导航□□j□ □成到□控中的□案,一方□对(d□ì )□厂的研发能□有(□□□高(📀)□gāo )的要(yào )求,另(lìng□□一方面对于感知、□策(cè(💠) )等算□□)法也(yě □有□高□要求。因此,如果(🙈)这两方(fāng )面要(yào )□□不能达□dá )到(🍮),□定位□给(👘)第(🤣□□方供应商来(🏠)解决,是(🥧)一个(gè )可以实现快速□🎺)□□l□à□🥙)n□ )产,且集成□chéng )度和□□(💩)性(🚴)(xìng )都比(💁)较高的□□fā□□ )案。□/p><□ □at□-□r□ck="213"><□r□□□(kàn □下来,虽□□期来(□□i□)看定(🔤□位(🙆)□(🐺)□的集(🥄)成□□(🌺□□(🚸)趋(😍)势(➡),但定位(wèi )盒□🍊)子仍或将长期(🎡)存□(zài )。
□br/>
□b□/>前□提到的组(🔭)合(hé )□(□)航□其实都(🍚)是自(👯)动驾□定□□统(🎅□中的一(yī(📟) )部分,最终系□是(□hì )通过□各种□□shù )据进行融□□(🍽)(dì□g )位(😁)。
□p data-trac□=□225">△□(x□ǎ(😉)o□□马智(🐚□□融(🥇)合定(👡)位架构□/□>
一般常□cháng )见的(de )融合定(🔼)位用到的(d□ )数据包括(kuò )□NSS、(🔇)IMU、RTK(或PPP-RTK□□高(👕)□地图(tú □、□速传感器(🏤)、激光雷达、摄(shè )像□xiàng )头等,最终的(⤴)□位精度取□qǔ □□□👠)于融合(🗯)后的定(□)位精度□
□p dat□-tr□ck=□230"□<□r/>□span □t□le=□color: #888888; □-tt□da□kmode-color□ #888888;□>△(🖕)A□ollo融合(h□ )高定(□ìng □位□□架构
□p data□tr□□□="233">△(🆔□相对□位匹□原(yuán )理(□)
(来源:六□liù □分科(🙄□技的线□□享)(🖤)□/p>
<□r/><□□><□ da□a-□ra□□="239">事实上□如果融合定位算法做的(de )够□□(de )话,是可以降(🥇)(jiàn□ )低□□(🏴)合导航关(🐮)键部□的要求(如IMU精度等)□□□p>
很多专□□□□ōu )表□,IMU的高(gā□ )精度主要为了应对(🛤)一些(⏩)(xi□ )定位退化场景—(🕷)—如隧道。在隧道(🧙)场景中□🍱)(z□ō□g□□□只能依□□端(□uān□)的GN□S值(z□í )进行绝(jué )对定□□🛁),□道(🙆)中间(🎯)只(□h□ )□依(✡□赖□MU进□航迹推□□)算(🏰)。
<□r/>□>
不过也并非没(🛰)有办(😛)法,百度□🦐)阿波罗□一位专□□(□ài )某次分享中提到:一方面(➕)隧道内对□🌌)□对(duì )精度的要求并不(🈸)(bú □高(🛣),道路□□率变化□huà□)不(bú □会太极限(🥦);另一(yī(□) □□面,可□k□ )□(⛺)引入更(gèng □多的特征,比如纹理(lǐ□🤮) □来(□)□lái □帮助定(✡)位(🌊)。□>
□p □a□a-trac□="245">□□专家□到,在□z□i )隧道中可(⛽)□□(lì □用视觉和毫(háo□□米□🚩□波□达□dá )来(🏰)实现(🤽)横□(xiàng )定位(wèi ),至于纵(zò□g )向定□(🎇)的(de )精度,“其(🤨)实也(⛑)没有□么重(🏾)要(📜)”。□br□><□p>
事实上,高(🐺)精(□)□□位(💺)□搭配高精地图(tú□)进(jìn )行使用的,如果RT□可以□😚)(□ǐ □不需要,那(😠)□高□□)精地图是否还□□(□)呢?□>
□b□/>
<□ dat□-track="259">□b□□>
据□些(👂)业□专(😃)家反(f□(💊)□ )馈,缺少高精□□)地(d□ )图(🚇)□仅(jǐ(□)□ )依(✨)赖(là□ )导航(🏜)地图),实现(xiàn )车(□□道级定□dìng□)位比(□ǐ □较(🛤□困难,因□(💷)(wé(🐒)i□)导航(□)地图(□)□路中□zhōng □缺少车□信息□只能通过视觉□📮)等识(sh□ )别的车□信(🈸)□xìn )息进(j□n )行□□)相对定位。当在路(🍾)(lù )口遇(😮)到路牌和(hé )车道线遮(zhē )挡时,□难(ná□ )□别道路(□)拓(tu□ )扑□🔤□结□😶)构,容易出现决(🐁□策□🐞□规□错误。
□/□□
此外,在小曲率匝道中□zhōng□□行驶时,因(yī□ )为导(❌)航□图缺(🏗)(quē )□□率(👭)信(🦇)(□ìn )息□车辆的横纵向(xiàng )控制将□(h□□ )比较困难(👅),很容□□有□(🔈)齿感。□□<□ □□ta-trac□="263"□
□/p>
从这些(xiē□)方面来□(💕□,某□(zh□ng )程度(🎧)的□□□🎳)精地(🕙□图”还是需要(⬆)(yào )的,□过这□😁)□所□的“高精(🥝)(jī□g □地□”□能(nén□ □不像(🗄)现在(□ài□)图(🌳)(tú )□提(🚒)□□(🌼□(de□)精度□么高(🧡)、元素那(nà )么□🏂)全,□能是(🤣)在(z□□ □导航地图(t□ )上□盖一层道(🎤)路□义地图,姑且可(kě )以称作“导(🈲)航地(dì )图 Plus”。□/p><□ da□a-□□ack="26□">
在这方面,记(🏿)□□(□□车提供了(le □很(hěn )好(💠)的范(☔)式。记忆泊车功能□启之(zhī )前□□要□构(💁)(gòu□)建地图和□□路线,再□于构(□òu )建(ji□n □好的地图(□)进□(🥗)□háng□□定(🔱)□决□规(🐛)划。<□p><□□data-track="267"□
□p data-tra□□=□269□>
□/p>□p data-□ra□k="□70"□这□定程度上可(□□ )以实(🎬)现“单□d□n )机”版(bǎn )的地图,□果□进一步,本(běn□□地(□ì )构□的地图□享到云端呢?(👽)那岂(□ǐ )不是就(jiù )成(🎖)了众包地图?
事实上(shàn□ ),小(👁)鹏汽(⛱)□(🛫)方(🛂)面称,□经(🤕)支持停(😚)车场(🤬)(ch□ng )记□□车地图(□ú )分享(xiǎng )功能(🍡),用户学习路线后可选(xu□n )择分(⬇□享(🏯)路□,通过云端(duā□ )□核后,即(🍚)可在手机□进(jìn□)行路□管理与分(💼)享,到(🎒)达(□□目(🐵)标停车场内,还可□□ě □以使用其他用户上传或者官(🥚)方□荐的泊(😕)车路□(🐞□(xi□n ),□(zhè□)一定(dìng □□(chéng □度上,□(□h□ )已经是(shì )事实(shí )上(🥪)□停(t□n□ )□场“众包”地(dì )图了(le )。
□p data-track="2□3">行车□🏮)和泊(□)车(chē ),虽(📻)□功能逻(□)辑(j□ □不同,在解决(j□é □地图问(wèn )题的方(□ā(🍓)□□ □向上,也许将(jiā(📚)ng )会殊途同归。
2□□on□□Tech□| P□ny.a□□地□与定□□)位(wè□ □系(🥘)列文(wén )章:组合导航□自(🔺)动驾驶定位(💰□技术中的(🚒)重□□□□p><□□dat□-trac□="281" □□yle=□t□xt-align: left;"□htt□s://zhuanlan.zhihu□co□/p/5□261148□<□p>
3.导□dǎo )航行□专题研究:组合导□□(🎹)自动驾□大□代 https://mp.□eix□n□q□.com□s/juYXH□8JR2EeSPDBjFbFbw□/p>
4.司南导航(🧚)技□□线(xiàn ):直播□放(□) | □合(📮)导(□)航(h□ng □与智(🕐)□zhì □能驾驶(🛵)(shǐ )htt□s:□□mp□□ei□□n□qq□com/□/TwK0A□M□5zv□□Cg_z2dtyA<□p>
http□:/□mp□□eixin.q□.c□m/s/cmN□2F□ZCU□hJ3fJzYkBIg<□p>
6.□远(🌯□电子:□🥫)自动驾(□ià )驶(🏔)□shǐ )□(□)耦合(👠)定□□要什么样的IMU□h□tp□://□huanla□.zhihu.com/p/411435503
7.十一号□织(💌)□(👯)GNSS(一),自动□🔫)(□□□🆓)□g )□□(shǐ )定位团队的(🔊)“保护伞□□/□>
ht□ps://mp.weixin.qq□com/s□bW□P5prP□D□VfhnbwwN□PQ
8.十一号组(🍩)织:GNSS(二),□动驾驶定位□□的□保护伞”□□p>
https□//mp.weix□n.q□.com/s/QOzQ-U6DTii3Fnhol□1wmQ<□p>□p data-track="□91" sty□e□"text-□□ign: l□ft;"□9.学术交□♎□流丨从RTK、PPP到PP□-RTK□><□□dat□-□□ack="292□ style□"te□t-a□ig□□ left;">h□tps://www.s□hu.com/□/447492212_120□81558<□p><□ d□t□-tra□k="293" □tyle="te□t-align:□lef□□">1□□记忆(🍊□泊车(□hē ) 路线分□ 新功(gōng )能使用(🕣)指□-小鹏社区https:/□□b□.x□□openg.com/□□tic□□/□15831□/p> " />
主演:赵杰 (台湾演员)余俪徐少强吴春怡
定位□□è(👝)i□□□高等级自动驾驶的基础,但在(⏭)高速NOA和(🐤□(□é )城(🕝)(chéng )区(□)NOA□(děng )□景中,如(rú )何(⛄)能够(🧐)□gòu□)稳定地在(zài )各种工况下实现高□□定(🌑)位将是个难题。一个常□的问题(□)是:高速N□A、城区NO□功能(néng )需要□现(xiàn )多高精度□(□)(de□)定位(🚂)?需要□高(gāo )精度(☔)的IMU、组合导航和(hé )多少(🤭)种传感器(🐙)?
<□□data-tra□k="□"><□r/>带(🌂□着这□□xiē □困惑,笔者采访了□le )很(hě(🥠)n )多行业(yè )□专(□huān )家。
□p d□t□-track=□8"□第□个(🏈)问题的答案较(jià(✡)□ )为一致(zhì□□:高速□sù □N□A只(👤□(zhī )需要□(shí□)现车(chē )道级/分米级□定位□可,能□别□bié □出自(🔚)车在哪个□□chē )道□够了;(🧓)而(ér )城区NOA下,由于车道比较窄,尤其是在十(😤)(sh□ □□(zì □□(😻)口(🎫)处□🦌),经常会出现车道变化(huà ),如□r□ )两车□c□□ )道变(bià□ )成(□□□ng□)三(⬆)(sān □车道或四车□⏩)道□这□候(hò□ )要想实现(⏹)车道保持而不(bú )压到车(🙃□道(□)(dào )线(🔣□,就需要□(dìng )□精□达到厘□😬)米(📿)级。下图介绍了(le )□s□an style="color: #□00000; □-tt-dar□m□d□-c□lor: #A□A3A3;">融合□□)(h□ )定位<□strong>□(de )□个(🛌)□(zǔ(🐆)□□成部(bù □分。
□/p>
组合导航,□义上□(zhǐ )“两□□iǎ(💉)□g )□或(🙍)两种以上的非(🌶□(fēi )相似导航定位(🚭)系统的□(□□合”,如通(tōng )□算法对GNSS、IMU、轮速计、Lidar点(💨)(diǎn □云(🧞)等信息□(zuò(🔢) )数据融□(□)。
<□p>
由于GNSS和IMU具有很好的互(hù )补(👆)效果□□GNSS补□了IM□□(🐶)(guàn )□系统的(de )累计误(💺)差问题(tí ),I□□很□地(dì )弥补□GNSS卫星(xī(⏹)ng )□(⏫□统的不稳(wěn )定性和易受干扰性,这(😩□对(duì(🥚) )“黄金搭档”□被称为最佳的组(□□ □合导航方案□所(su□ □以一般□家提到“组(🎅)□zǔ □□(💕)□(dǎo□)航(háng )”时□就指卫(📉□(wèi )惯(📲)组合导航(🐯)(GNSS+IM□)(🌿)。如(rú )无(□)特(tè□)殊(📰)(s□ū )说明,下文中提到的“组合导航(🔜)”即(👪)指GNSS+I□□。□/p>
本文(□én )□(🎚)要(yào )□点(➗)□diǎ□ □关(guān )注如下几个问题——□br/>□>
<□ d□ta-tra□k="29□>
<□p>□p data-trac□□"□2">双(🍹)□指的(de )是每个导□系(🏌)统都(🤮)有两(liǎ(👙)ng )个载波频段□如北斗(🥝)有两(👓)个(□)频段,GPS也(🧟□有□(liǎng )个频段(💙)。□(□□频(pín )会导致硬□yìn□ )件(jià□ □和算力成本□🎷□(běn )大□dà(📭)□)大增加(□)(j□ā □。
那□,□频有什么(□)作用(🍺□呢?
<□r/□
<□ data-tra□k="36"□和业内专(□huān )家沟(🗒□通下(🐬)来,笔者得到答□🎁)案(👲)是□一方□,两个□(□)波□🧓)(□ō(👙) )□(📀)段可以互为冗余 ,另一方面(🛁),双(shuāng )频可以获(huò )得更高□定位精度(🍭)。□/p><□ da□a-track="37"><□r/>□G□SS□测量误差(🚃)中□电离□lí )□引起的误差占了很(🧥)大一部分,而双频载波可□利用电离□□(du□(🧓) )不(bú )□□率电磁波□迟的相(xiàn□ )关性(x□(🌙□ng ),来(lá□ )消除□💪)(c□ú □大部分电(□)离层引起的(de )误(🔠)差□□(👗)而大大(📫)提(tí )高卫(⭕)□定□(😊)精度□📰),这是(shì(□) )单(🤧)频GNSS所做不(🗨)到(🏇□□。
□><□ data□□□ack="40">某(mǒ(💟)u )位(😈)组合(□é )导(🗑)航公(🍗□司创始人(r□(🍔)n □曾(céng□)论坛□(🥈)公(🌵□开提到,单频(🙄)(pín )RT□定位精度(dù ),有95%的概率落(🈂)(luò )□半径□0.4米的(de )圆内(也(yě )就是精度(👵)单(🛺)位CEP的概念),双频(🤚)R□□定□□□ng )□□wèi )□度可以(□)做(□)到95%的(🌫)概□(📌)(lǜ )落在半径□(wéi )0.2米的(□□□)圆内,□此可见双频(🛳)□重要性。□p □at□-track□"4□">□sp□□ s□yle="le□ter-spacing: 1.□px;□>□s□rong□
<□p□
□>
<□□/>
□p d□ta-trac□=□4□">□br□>□N□S的定位误差,除(👼)了(🥡)(le )上(shàng )文提到的(⛳)电离层(cé□g□)误差(📵)外□wà□ □□□□🔓)有如□几(jǐ )种(🔎)□卫星相关□🥚)(guān □的卫(⬛)星□□误差(🔒)□星历(l□ )误□(□))、卫(🤚)星原□(🥛□钟的时钟误(👎)差□对□层误差□载波(♿)经过(g□ò □反射□的(📗)□径(🔬)效(xiào □应(🐾)引(🍷)起的(□e )误差,与接收机有关的接(🔐□收机□□(👢)等。
□p□data-track□"5□"><□r/>□/p>□p d□ta-□rack="54">为了尽□🐑□量消(📴)除(chú )这些误(wù(😊)□□□,提高定(⏬)□(□)精(□īng )度,除了(🕳)上述提(tí(🖍) )到的(de )双频载波频段(du□n )外,还□其□qí )□(🏃)增(zēng )强方(🍬)□fāng )法,根□gē□ )据其□(🛑□理可□分(fèn )□□wé□ )星基□强(⛺)□□基增强。
<□□data□tr□ck="55□>□□ data-tr□ck="57□><□r/><□□>
<□pan□style="color: #7F7F7F;□--tt-da□kmode-color:□□7□7F7□;">△□TK/PPP/PPP-R□K对比
信息□(l□□ )源□👞):(💰)九章□驾(j□□ )根(gēn )据公开信息(xī )与专(z□u□(🚜)n □家□谈(🏌)信息整(z□ě(📱)□g )□
<□ data-t□ac□="60"□□b□/><□□><□ data-tra□k="□□">下图从□RTK□PPP□PPP-RTK定(🛀)位(🗒)特点□比□/span>□□ (资(zī )料来源:http□:□/□ww.sohu.□□m/a/447492212_120□□1558□□/spa□□□/□><□ □ata-tra□k=□65"> 作为RTK和P□□的(□)强强联合(💮□(h□ )□PPP-RTK既有RTK精度高□(□)收敛快的(⏮□优□,也有(□□u□)PPP全球覆□的(de )□点(♐□。 除(chú )此之(🌩)外,与(🧚□RTK相比(bǐ ),PPP-RTK更符合□能安全的要求(☝)(qiú(🚼) )。一(yī )方□🛹)面□🌷)是PPP-RTK不受地□🌌)面基(📽)□和移动网(📽□络覆盖面□约束(□⛅□可以通(🚞)(tō(👉□n□ □过(□uò )卫(w□i )星播发);(🖕□另一方□,相比□RT□通过(guò □差□chà )分把定位□□作为“黑盒(🚶)”打(□ǎ □包处理,PPP-R□K□(k□□)以(yǐ )□(🌼)每(🕷)一(🌬)(y□ )项误(□)差进行全球范(🐼)围内的建模(🚤)和□(💛□估,PPP-RTK的□de )信号(h□o □完□(hǎ(🤓)□ )性使得它可以确□□个信号的(□e )误(wù □差状态,并识别该信号(🐳)□(😂)否可收敛(liǎ□ )、可使用、(🏋□可□□,□而更□□功能(🤰)对□□)风□因子逐(□)项拆解□🚕)的(de )要(□ào )求。
<□p>
而据(😛)笔者和多(duō )位业内□🥔)□nèi )专□(👗)沟通交□,PPP-RTK和N□RTK□(👤)成本相差(⚫)不(bú□)大。□果□使用卫星□🔓)(xīn□ )播发的话,P□P-RTK成(ch□ng )本(běn )□要更低一些。
<□ data-tra□k="7□">业(🕍)□很多专□(📓)都认为(😹)P□P□RT□是未来的发展趋势(🛶)。据(😰)了(l□ □解,国□已□💬)(yǐ )经有多个在研□装□□项(□)目(□)□(s□ǐ □用了PPP-R□K技□。□b□/>□/p><□□data-t□ack="78">不□,有(yǒu )意□(sī )的是,已□yǐ□)经(👶)□地基上(shàng )有巨大投入的千(qiā□ )寻位置也在向车(chē )企□户力□PPP□RT□(□🏄)据千寻官网(□ǎng )显示,千寻已建成2800+□基增强□□zhà□ )),这□(⏯)□(fǒu )受竞争□手的(de )策略影响(🏕),□得不跟(□□(🅱□n )进?□🐕)
□span □t□le="b□ckgro□nd-color: #4F8□BD; --tt-dar□mo□e-bg□olo□: #4F8□BD;">三.低轨□🥍)(guǐ□□卫(🎁)星□提(tí )高(gāo )定位精度吗(m□ )?□/s□a□>
□>□p data-track="88">
前段时间,吉利旗下时□🔶□(shí )空(🐳)道宇□射了九颗低轨卫星,据称主要用于□(📍)能(🌌)(néng )驾□的高精定位等(🕟)功能。□□(😢)□特(😶)(tè )斯拉的“星链□l□à□□□”同□也是用(yò(🚊)ng )低轨卫□🚩□(□è(🎥)i□)□(🐃)覆□🚢)□全球。那□□低□□(🈴)星(💏)真的能够提高定位□度吗(🏮)?
<□r/>□>
在(💮)这个问□上,专(💅)(z□u□□ )家(jiā □的(d□ )反馈比□(□iào □一致□即低(👣)轨卫星主要起□🏨)到(🉐)通(🚻)(tōng )讯(xùn )□(🏔□□□z□ò )用,对□提升(💵)定(dìng )位(wèi □精度并无实质作□。□/p>
□>
不过,虽(□)然(rán )低轨□星(xīng )不(bú □能(néng )提升(shē(🔫□ng )定□精度,但的确可(🎉)以(😒)对卫(wèi□)星信号起到增强覆盖(gài )的作用,尤其是在(□)半(👶)遮挡地区。
某(mǒu )□(🥄)(□ī )深从业者□🌒)认为,除了播□增强(🚚)信□xìn )号外(□ài ),低(🔷)轨卫星□🌦)也可以(🔕)同时使用全球卫(🍢)星导航(háng □系□(□ǒng□),播放载波□□□ )信(xìn□)息,从(□ó□□)ng□)而可(🤪□(kě□🌀) )以增□(🧦)某个(gè(🍵) )区域内□NSS接收(shōu )机搜到(🥩)□卫星数。一些(🚼)半□挡区域(👋),□□📅)□架下,或楼□内(🎍)□□处,之前□🔓)由于搜不(□□□)到(□à□ □足够(🎲)多□duō )的导(🍹)□卫□而无(🛺)□定位或定(dìng )位精度不准,加上(🤬)□(🌝)轨卫星后□h□u □,□□🚗□可(kě )以搜到足(🖥)(zú(□) )□多(duō□)□(❌)卫星(💥),从□增强□(💹)星导航的(de □可□性□可靠性(xìng□□。
□span styl□="backgroun□-color: #□F81BD□ --□□-da□□mode□bgc□lor: #□F8□BD;"□四(sì ).I□□的关(🥠)键(🚾)指标□精度要求(🦏)(□iú )□p□n><□s□an>□trong>
<□ □□ta-track=□102">
<□p>
<□p>
IMU□为(🔎)陀(tuó )螺仪□□✳)加(♏)□度□🈂)计两部分,陀□👑)螺仪(🦇□输(🍨)(shū □出(🎭)车(ch□ )辆的(😧)横滚(□)□俯仰和航向(xiàn□ )角(□□(jiǎo□□,加□jiā )速度计输(shū )出(chū )三个方向的加□度。
IMU的成本(🤺),随着(💤)精度的提升□shē□g )直□□x□à(💑)□ )上升,毕竟“一分钱一分货”。<□p>
大(dà(🆒□ )□在选□□□U的□候(□)(□òu□),最常见□问□□(shì□📂)□)□选多□d□ō )高精□□⏲)的IMU才(🎾)能□足(z□ )要求?这就(🐨□涉及到IMU的□键□(x□ng )能指□。
□br/>
IMU有很(😰)多□□□(🦕)指标□如□偏(piān )误(🎊)□(ch□ )、比例因(📬□子(👃)误(wù )差(🛌□、□线(xiàn □□误差等。具体(🛩)指标及说(🐜)□见□jià□ )下□。
△(👶)IMU误差指标(□□说明(引用自(zì )□(sī )南导(🆎)航(🏗)算法(□)工程师线□□ià□ )上(□hàng )分享(🥠)□<□sp□n>
其中(zhōng □最为关键□指标(bi□o )有两个:□□□偏误差;2.温度(♉)□偏。
<□trong>零偏□差(😆)
<□tro□g>温(🈺)度零(l□ng )偏<□s□rong>,□于衡□□)量对传(chuá□□)感器对温(□)度的(□)敏(🚄)感(gǎn )性,不□温度下(🚲)的特□不同,一□会通过(guò )测量(🌹)(liàng )传感□的特性曲线(👕),□出□🤴□厂前进行补偿,从而降(□)□j□àng )□(dī )温度零(líng )偏。
<□r/>□□(🐇)解□jiě(🚌)□),温度□偿的□致性会随□使用□长而发生变(🗿)化□即□用几年后的补偿曲线和刚开始标定的补偿曲(qǔ )线和可能会□🥠□有□y□u )差异(□)(yì )。□/p><□□d□ta-trac□="12□">
□br/><□p>□p data-t□ack□"129"><□p□n style=□color□ #FFFFFF; --tt-dar□mode-color□□#FFFFF□;">五(🌅).GNSS+IMU耦(ǒu )合方式的演进趋(□)势□/□pan□<□span>□/st□ong>□> □>
从底层(💝)算□🐵)(suàn )法(□)层面来看,□(⚓)□导航算□□以分(fèn )为(🏍)(wéi )松(🔢)□(ǒu□)合(💒□(h□ )、紧耦合(💐)及深(□)□□ǒu )合三种(zhǒ□□ □,算法实□□度依(□ī )次递增(💁)。
<□r/□□/p>
几□耦合□□fāng )式的介(🕥)□jiè )绍见下图,具体(🌶)可□(💁)看之前九(jiǔ )章智驾(jià□)的文□《高精度组(♑)合导(dǎ(🥃)□ )航(🎁□(háng )里的松(🤧)、(🕓)紧(👰)□jǐn )、深耦□》□/p>
□/□>
<□pa□ style="c□lor□□#88□□88; □-□t-d□rkmo□e-color: #88□888□□>□息来源□(💷)九章智驾(jià )根□公开□kāi )信(⏬)□与专家访□🎈)(□ǎ□g )□信□整理□□ǐ )□□□>□p da□a-t□ack="141">
在半(□àn )遮□zhē(💟) □挡场(□)景下□如城(chén□□□市峡谷(gǔ□)中(🐮□(zhōng ),□(shē(🦐)n )□合表现最好□紧耦合(⛔)次之,松耦合□🐆)最差□chà );在全开阔场景(jǐng□)和□hé )全□quá□🎚)n )遮挡场(□)□□□则三□🔶)种耦□方□(🚦)表现□(xiàn□ )同(tó□□)ng )。具体可见下图□□)。
<□□an style="co□or□ #888888;□--tt-darkmod□-co□o□: #888888;□□□不(bú )同耦合算法(🔮)的定位(wèi )效果对比□/span><□p□<□□data-trac□="145" style="tex□-ali□n:□□□nter;">□□□引(🙁□(□□n )用自(□)导远电(🚩)子(zǐ )官网□📛))(🤰)□/span>
□>
当□(c□éng )用(yòng )车(✋)前(□iá(🎟)n )装(z□uāng )□(liàng )产的关注点□di□n□)从高速□OA慢慢转移(😁)□□区NOA时(shí ),这时候(hòu )□耦(➰□合的优(👛)势就体现出来了。
<□r/>
□深耦合的模式下,域控形(x□ng )态(🆕)实现(🏝□具有更大的难度,紧组(□ǔ(📇) □□将会□□uì )成为当前(q□án )可(kě )行的(de )算(🧒□法(🛒)。在(zài□)未来,卫导、惯导□组合导航(háng )算法□□🤹)中(🌩)□□d□ng )点也许(🐉)□(□u□ □成为(🏽)过去(qù ),如果(g□ǒ )□(💤□机□jī(🧕)□)厂没(méi□)有对□du□□)深耦合(h□ □□□□)算法Know-h□w有足够□开(kāi )发能□(🐶),将□🌧)(ji□ng )主□算法□把地图、感(gǎn □知等多源(😸)融(ró(🥝)ng□)合定(🍭)□(□)□wèi )作(🦁)为□点。
<□r/>
<□ data-□rack="15□□><□pan st□le="□olor□ #F□F□FF; --□t□dark□o□e-c□lor□ #□FFFFF;"><□pan □tyl□=□ba□k□round□co□or: #4F81B□; --tt-da□kmode-□gcolor□ #4F81BD;"□六(liù(□)□).组合导航□👨)的集成(🐉)化趋势(⬇)<□□pa□><□strong>□□ □ata-□ra□□="1□0">△戴世□能(néng )P-Box技□架(□ià□🕺)□□构<□spa□>
□□pan styl□□"co□or: □8□8888; -□tt-dark□od□-c□l□r: #□88888;□>(图片□□(🤙):(🚿)焉知)
行业里普遍认为定(dì(🍷)□g )□盒子和□hé )□□盒子□是个过(🤽)渡(dù(🦆) )形(🏿)(xín□ )态□□(□)品,随□域控(k□n□ )制器技术的逐渐成□和□央集□式架(😣)构的演进□域控制□集(🔚□成组合导(dǎo )航模(💎)块(👲)将(🅱)(ji□ng )成为主流趋势,□将组□导航算法□□□(🔶)GNS□和IMU模□集成(🚯)□□(💈)控内,或与其(📙)他器(qì□)件集成(🚣)在一起。
□p d□□a-track□"170">□br/>□/p>集成化□h□à□)有(y□u )很□优势。
□strong>□、降低成(□)□□bě□ )。<□□□rong>目前有□位盒□供应商□✉)的常见做法(⏳)□,□购GNSS□组(🗄)和(🥥)IM□模组,将组□导(💗)航算法放在独立□MCU内,全部□□在定□□ìng )位盒子中(😶);(😼)□(➗)□□下(xi□ ),□组合导□dǎo )航算法□成到域控内□可□省掉一个独立的□□□□□□p><□ dat□-t□ac□=□□74">
二、提□□)高数据交换效率。 将(🍁□□ji□ng )□合(😋)导航算(🌗)法集成(chéng )到□🛌)域□内,□降低定位模块(🏢)与□他(😢)(□ā )□法模块(😑)数据交□(huàn )的□迟。□/p□<□ dat□-□rac□="176"□
<□r/> 笔(□ǐ )者(zhě )在与(□)(yǔ □众□(□uō(👮) )行业(🥂□□yè )专(zhuā□ )家交(🧡)流后发现(🎪)(□iàn ),虽然(🌂)已□□ǐ )有(yǒ(🎾□□□)不□🏅)少□(🎳)企(🔆)选(□□ǎn )择(zé )将I□□和GNSS模块集(jí )成(□hén□ )在域控制□✒)器内,但该做(□)法仍存在不□bú□)少□🧗)工程(chén□ )上挑战□ 其(qí )中最大(🔞)的挑□□来自(📘)于IMU对(🐉)安装位置和环(🕯)□□超高要求。 □际(□□操作中,若(😏□位置不(🔃)□□♍)(hé )适,可(□□ )以将(jiāng )安装位置(📃□与(yǔ )□想位置进行标定(□ì□g ),再经过□标转□即□📯)(□□ )□(🔠)使用,不过(🧒),这(🕷)个转化(□)过(🎳)程会造成□📌)(chéng )部分□件精度的损(sǔn )失。
□>
□/p>
第三,IMU对安(ān□)装面的平(píng□)整度和(□é )刚(🏫)度□求高,□域控(🛵)制器由于(⭕)PCB□面积(□)(j□ )较大、刚性□xì(👻)n□ )不足□加工过(😅)程中的弯曲□形(xí□g )也会(h□□ )影响IMU□性能,域□工作□□振□也□(🎞)带来额□□ )外的噪声。这(□)□点□□通(t□ng )过调整(□)安(ān )装(⛏)位置(zhì(📻)□)□(□□ )局□增(□)加(□i□(🐠) □刚(🔗)度来(lái )优(yōu )化。
<□ data□tr□ck="192">GN□S模块(kuài )的□装位置,也需(🥗)□(yà(🏓)o )更多考虑布置方便和集成(🕣)□便度(dù ),比如□(yǒ□ )些会(huì )把GNSS□块□V□X和T-Box进(jìn □行集(🔹)成□
□p dat□□□rack□"□94"><□r□><□r/>□>
□br/>
七.独立盒子和□hé(🏕) □集成化趋势□□□或将长□zhǎng □期并(□)□<□□p□n>
□p □ata-track="1□9□□□br/><□p><□ data-tr□ck□"20□□>□b□/>
与(□ǔ )定位盒子(😨)集成(□)化□□)的趋势相对(d□ì )应的是,定位□□□é )子供(🏭)(g□□g□)应商则希望继续保持独立□🌝)盒子(😳□□形□,这种独立盒子(□□ )可(😋)□(jiē(□) )入(rù □□多□duō□)的信□🍌)号,□□jì□)续提□定位□😙)精(🔈)(jīng □度(dù )。□>
□br/□<□p□
□/p>
<□r/□<□□>
对(👺)(□uì(📆) )于这(❌)种(🍼)行为□某组合导(□ǎ(🎖)□ )航供应□高(gāo )管(🍂)认为,现阶段,□统(t□ng )□□(q□ )□(□□ò )者研发□□□的车企,量(liàng )产(□)高阶□jiē □智□□hì )能驾驶□(🕊)(shí )□为了(l□ )□方便地控制成本、提□可靠□📫)性(xì(🔱)n□ ),更(🤤)希(🥕)望供□(🐄)商□shāng )能够提□定(🌂)位□整体解□方案,□集成卫导□惯导□高精地图,甚至视(shì )□□□定(dìng )位等功能(💛)。
<□ dat□-t□ack="21□">将组合导航□□j□ □成到□控中的□案,一方□对(d□ì )□厂的研发能□有(□□□高(📀)□gāo )的要(yào )求,另(lìng□□一方面对于感知、□策(cè(💠) )等算□□)法也(yě □有□高□要求。因此,如果(🙈)这两方(fāng )面要(yào )□□不能达□dá )到(🍮),□定位□给(👘)第(🤣□□方供应商来(🏠)解决,是(🥧)一个(gè )可以实现快速□🎺)□□l□à□🥙)n□ )产,且集成□chéng )度和□□(💩)性(🚴)(xìng )都比(💁)较高的□□fā□□ )案。□/p><□ □at□-□r□ck="213"><□r□□□(kàn □下来,虽□□期来(□□i□)看定(🔤□位(🙆)□(🐺)□的集(🥄)成□□(🌺□□(🚸)趋(😍)势(➡),但定位(wèi )盒□🍊)子仍或将长期(🎡)存□(zài )。
□br/>
□b□/>前□提到的组(🔭)合(hé )□(□)航□其实都(🍚)是自(👯)动驾□定□□统(🎅□中的一(yī(📟) )部分,最终系□是(□hì )通过□各种□□shù )据进行融□□(🍽)(dì□g )位(😁)。
□p data-trac□=□225">△□(x□ǎ(😉)o□□马智(🐚□□融(🥇)合定(👡)位架构□/□>
一般常□cháng )见的(de )融合定(🔼)位用到的(d□ )数据包括(kuò )□NSS、(🔇)IMU、RTK(或PPP-RTK□□高(👕)□地图(tú □、□速传感器(🏤)、激光雷达、摄(shè )像□xiàng )头等,最终的(⤴)□位精度取□qǔ □□□👠)于融合(🗯)后的定(□)位精度□
□p dat□-tr□ck=□230"□<□r/>□span □t□le=□color: #888888; □-tt□da□kmode-color□ #888888;□>△(🖕)A□ollo融合(h□ )高定(□ìng □位□□架构
□p data□tr□□□="233">△(🆔□相对□位匹□原(yuán )理(□)
(来源:六□liù □分科(🙄□技的线□□享)(🖤)□/p>
<□r/><□□><□ da□a-□ra□□="239">事实上□如果融合定位算法做的(de )够□□(de )话,是可以降(🥇)(jiàn□ )低□□(🏴)合导航关(🐮)键部□的要求(如IMU精度等)□□□p>
很多专□□□□ōu )表□,IMU的高(gā□ )精度主要为了应对(🛤)一些(⏩)(xi□ )定位退化场景—(🕷)—如隧道。在隧道(🧙)场景中□🍱)(z□ō□g□□□只能依□□端(□uān□)的GN□S值(z□í )进行绝(jué )对定□□🛁),□道(🙆)中间(🎯)只(□h□ )□依(✡□赖□MU进□航迹推□□)算(🏰)。
<□r/>□>
不过也并非没(🛰)有办(😛)法,百度□🦐)阿波罗□一位专□□(□ài )某次分享中提到:一方面(➕)隧道内对□🌌)□对(duì )精度的要求并不(🈸)(bú □高(🛣),道路□□率变化□huà□)不(bú □会太极限(🥦);另一(yī(□) □□面,可□k□ )□(⛺)引入更(gèng □多的特征,比如纹理(lǐ□🤮) □来(□)□lái □帮助定(✡)位(🌊)。□>
□p □a□a-trac□="245">□□专家□到,在□z□i )隧道中可(⛽)□□(lì □用视觉和毫(háo□□米□🚩□波□达□dá )来(🏰)实现(🤽)横□(xiàng )定位(wèi ),至于纵(zò□g )向定□(🎇)的(de )精度,“其(🤨)实也(⛑)没有□么重(🏾)要(📜)”。□br□><□p>
事实上,高(🐺)精(□)□□位(💺)□搭配高精地图(tú□)进(jìn )行使用的,如果RT□可以□😚)(□ǐ □不需要,那(😠)□高□□)精地图是否还□□(□)呢?□>
□b□/>
<□ dat□-track="259">□b□□>
据□些(👂)业□专(😃)家反(f□(💊)□ )馈,缺少高精□□)地(d□ )图(🚇)□仅(jǐ(□)□ )依(✨)赖(là□ )导航(🏜)地图),实现(xiàn )车(□□道级定□dìng□)位比(□ǐ □较(🛤□困难,因□(💷)(wé(🐒)i□)导航(□)地图(□)□路中□zhōng □缺少车□信息□只能通过视觉□📮)等识(sh□ )别的车□信(🈸)□xìn )息进(j□n )行□□)相对定位。当在路(🍾)(lù )口遇(😮)到路牌和(hé )车道线遮(zhē )挡时,□难(ná□ )□别道路(□)拓(tu□ )扑□🔤□结□😶)构,容易出现决(🐁□策□🐞□规□错误。
□/□□
此外,在小曲率匝道中□zhōng□□行驶时,因(yī□ )为导(❌)航□图缺(🏗)(quē )□□率(👭)信(🦇)(□ìn )息□车辆的横纵向(xiàng )控制将□(h□□ )比较困难(👅),很容□□有□(🔈)齿感。□□<□ □□ta-trac□="263"□
□/p>
从这些(xiē□)方面来□(💕□,某□(zh□ng )程度(🎧)的□□□🎳)精地(🕙□图”还是需要(⬆)(yào )的,□过这□😁)□所□的“高精(🥝)(jī□g □地□”□能(nén□ □不像(🗄)现在(□ài□)图(🌳)(tú )□提(🚒)□□(🌼□(de□)精度□么高(🧡)、元素那(nà )么□🏂)全,□能是(🤣)在(z□□ □导航地图(t□ )上□盖一层道(🎤)路□义地图,姑且可(kě )以称作“导(🈲)航地(dì )图 Plus”。□/p><□ da□a-□□ack="26□">
在这方面,记(🏿)□□(□□车提供了(le □很(hěn )好(💠)的范(☔)式。记忆泊车功能□启之(zhī )前□□要□构(💁)(gòu□)建地图和□□路线,再□于构(□òu )建(ji□n □好的地图(□)进□(🥗)□háng□□定(🔱)□决□规(🐛)划。<□p><□□data-track="267"□
□p data-tra□□=□269□>
□/p>□p data-□ra□k="□70"□这□定程度上可(□□ )以实(🎬)现“单□d□n )机”版(bǎn )的地图,□果□进一步,本(běn□□地(□ì )构□的地图□享到云端呢?(👽)那岂(□ǐ )不是就(jiù )成(🎖)了众包地图?
事实上(shàn□ ),小(👁)鹏汽(⛱)□(🛫)方(🛂)面称,□经(🤕)支持停(😚)车场(🤬)(ch□ng )记□□车地图(□ú )分享(xiǎng )功能(🍡),用户学习路线后可选(xu□n )择分(⬇□享(🏯)路□,通过云端(duā□ )□核后,即(🍚)可在手机□进(jìn□)行路□管理与分(💼)享,到(🎒)达(□□目(🐵)标停车场内,还可□□ě □以使用其他用户上传或者官(🥚)方□荐的泊(😕)车路□(🐞□(xi□n ),□(zhè□)一定(dìng □□(chéng □度上,□(□h□ )已经是(shì )事实(shí )上(🥪)□停(t□n□ )□场“众包”地(dì )图了(le )。
□p data-track="2□3">行车□🏮)和泊(□)车(chē ),虽(📻)□功能逻(□)辑(j□ □不同,在解决(j□é □地图问(wèn )题的方(□ā(🍓)□□ □向上,也许将(jiā(📚)ng )会殊途同归。
2□□on□□Tech□| P□ny.a□□地□与定□□)位(wè□ □系(🥘)列文(wén )章:组合导航□自(🔺)动驾驶定位(💰□技术中的(🚒)重□□□□p><□□dat□-trac□="281" □□yle=□t□xt-align: left;"□htt□s://zhuanlan.zhihu□co□/p/5□261148□<□p>
3.导□dǎo )航行□专题研究:组合导□□(🎹)自动驾□大□代 https://mp.□eix□n□q□.com□s/juYXH□8JR2EeSPDBjFbFbw□/p>
4.司南导航(🧚)技□□线(xiàn ):直播□放(□) | □合(📮)导(□)航(h□ng □与智(🕐)□zhì □能驾驶(🛵)(shǐ )htt□s:□□mp□□ei□□n□qq□com/□/TwK0A□M□5zv□□Cg_z2dtyA<□p>
http□:/□mp□□eixin.q□.c□m/s/cmN□2F□ZCU□hJ3fJzYkBIg<□p>
6.□远(🌯□电子:□🥫)自动驾(□ià )驶(🏔)□shǐ )□(□)耦合(👠)定□□要什么样的IMU□h□tp□://□huanla□.zhihu.com/p/411435503
7.十一号□织(💌)□(👯)GNSS(一),自动□🔫)(□□□🆓)□g )□□(shǐ )定位团队的(🔊)“保护伞□□/□>
ht□ps://mp.weixin.qq□com/s□bW□P5prP□D□VfhnbwwN□PQ
8.十一号组(🍩)织:GNSS(二),□动驾驶定位□□的□保护伞”□□p>
https□//mp.weix□n.q□.com/s/QOzQ-U6DTii3Fnhol□1wmQ<□p>□p data-track="□91" sty□e□"text-□□ign: l□ft;"□9.学术交□♎□流丨从RTK、PPP到PP□-RTK□><□□dat□-□□ack="292□ style□"te□t-a□ig□□ left;">h□tps://www.s□hu.com/□/447492212_120□81558<□p><□ d□t□-tra□k="293" □tyle="te□t-align:□lef□□">1□□记忆(🍊□泊车(□hē ) 路线分□ 新功(gōng )能使用(🕣)指□-小鹏社区https:/□□b□.x□□openg.com/□□tic□□/□15831□/p> 详情
定位□□è(👝)i□□□高等级自动驾驶的基础,但在(⏭)高速NOA和(🐤□(□é )城(🕝)(chéng )区(□)NOA□(děng )□景中,如(rú )何(⛄)能够(🧐)□gòu□)稳定地在(zài )各种工况下实现高□□定(🌑)位将是个难题。一个常□的问题(□)是:高速N□A、城区NO□功能(néng )需要□现(xiàn )多高精度□(□)(de□)定位(🚂)?需要□高(gāo )精度(☔)的IMU、组合导航和(hé )多少(🤭)种传感器(🐙)?
带(🌂□着这□□xiē □困惑,笔者采访了□le )很(hě(🥠)n )多行业(yè )□专(□huān )家。
□p d□t□-track=□8"□第□个(🏈)问题的答案较(jià(✡)□ )为一致(zhì□□:高速□sù □N□A只(👤□(zhī )需要□(shí□)现车(chē )道级/分米级□定位□可,能□别□bié □出自(🔚)车在哪个□□chē )道□够了;(🧓)而(ér )城区NOA下,由于车道比较窄,尤其是在十(😤)(sh□ □□(zì □□(😻)口(🎫)处□🦌),经常会出现车道变化(huà ),如□r□ )两车□c□□ )道变(bià□ )成(□□□ng□)三(⬆)(sān □车道或四车□⏩)道□这□候(hò□ )要想实现(⏹)车道保持而不(bú )压到车(🙃□道(□)(dào )线(🔣□,就需要□(dìng )□精□达到厘□😬)米(📿)级。下图介绍了(le )□s□an style="color: #□00000; □-tt-dar□m□d□-c□lor: #A□A3A3;">融合□□)(h□ )定位<□strong>□(de )□个(🛌)□(zǔ(🐆)□□成部(bù □分。
□/p>
组合导航,□义上□(zhǐ )“两□□iǎ(💉)□g )□或(🙍)两种以上的非(🌶□(fēi )相似导航定位(🚭)系统的□(□□合”,如通(tōng )□算法对GNSS、IMU、轮速计、Lidar点(💨)(diǎn □云(🧞)等信息□(zuò(🔢) )数据融□(□)。
<□p>
由于GNSS和IMU具有很好的互(hù )补(👆)效果□□GNSS补□了IM□□(🐶)(guàn )□系统的(de )累计误(💺)差问题(tí ),I□□很□地(dì )弥补□GNSS卫星(xī(⏹)ng )□(⏫□统的不稳(wěn )定性和易受干扰性,这(😩□对(duì(🥚) )“黄金搭档”□被称为最佳的组(□□ □合导航方案□所(su□ □以一般□家提到“组(🎅)□zǔ □□(💕)□(dǎo□)航(háng )”时□就指卫(📉□(wèi )惯(📲)组合导航(🐯)(GNSS+IM□)(🌿)。如(rú )无(□)特(tè□)殊(📰)(s□ū )说明,下文中提到的“组合导航(🔜)”即(👪)指GNSS+I□□。□/p>
本文(□én )□(🎚)要(yào )□点(➗)□diǎ□ □关(guān )注如下几个问题——□br/>□>
<□ d□ta-tra□k="29□>
<□p>□p data-trac□□"□2">双(🍹)□指的(de )是每个导□系(🏌)统都(🤮)有两(liǎ(👙)ng )个载波频段□如北斗(🥝)有两(👓)个(□)频段,GPS也(🧟□有□(liǎng )个频段(💙)。□(□□频(pín )会导致硬□yìn□ )件(jià□ □和算力成本□🎷□(běn )大□dà(📭)□)大增加(□)(j□ā □。
那□,□频有什么(□)作用(🍺□呢?
<□r/□
<□ data-tra□k="36"□和业内专(□huān )家沟(🗒□通下(🐬)来,笔者得到答□🎁)案(👲)是□一方□,两个□(□)波□🧓)(□ō(👙) )□(📀)段可以互为冗余 ,另一方面(🛁),双(shuāng )频可以获(huò )得更高□定位精度(🍭)。□/p><□ da□a-track="37"><□r/>□G□SS□测量误差(🚃)中□电离□lí )□引起的误差占了很(🧥)大一部分,而双频载波可□利用电离□□(du□(🧓) )不(bú )□□率电磁波□迟的相(xiàn□ )关性(x□(🌙□ng ),来(lá□ )消除□💪)(c□ú □大部分电(□)离层引起的(de )误(🔠)差□□(👗)而大大(📫)提(tí )高卫(⭕)□定□(😊)精度□📰),这是(shì(□) )单(🤧)频GNSS所做不(🗨)到(🏇□□。
□><□ data□□□ack="40">某(mǒ(💟)u )位(😈)组合(□é )导(🗑)航公(🍗□司创始人(r□(🍔)n □曾(céng□)论坛□(🥈)公(🌵□开提到,单频(🙄)(pín )RT□定位精度(dù ),有95%的概率落(🈂)(luò )□半径□0.4米的(de )圆内(也(yě )就是精度(👵)单(🛺)位CEP的概念),双频(🤚)R□□定□□□ng )□□wèi )□度可以(□)做(□)到95%的(🌫)概□(📌)(lǜ )落在半径□(wéi )0.2米的(□□□)圆内,□此可见双频(🛳)□重要性。□p □at□-track□"4□">□sp□□ s□yle="le□ter-spacing: 1.□px;□>□s□rong□
<□p□
□>
<□□/>
□p d□ta-trac□=□4□">□br□>□N□S的定位误差,除(👼)了(🥡)(le )上(shàng )文提到的(⛳)电离层(cé□g□)误差(📵)外□wà□ □□□□🔓)有如□几(jǐ )种(🔎)□卫星相关□🥚)(guān □的卫(⬛)星□□误差(🔒)□星历(l□ )误□(□))、卫(🤚)星原□(🥛□钟的时钟误(👎)差□对□层误差□载波(♿)经过(g□ò □反射□的(📗)□径(🔬)效(xiào □应(🐾)引(🍷)起的(□e )误差,与接收机有关的接(🔐□收机□□(👢)等。
□p□data-track□"5□"><□r/>□/p>□p d□ta-□rack="54">为了尽□🐑□量消(📴)除(chú )这些误(wù(😊)□□□,提高定(⏬)□(□)精(□īng )度,除了(🕳)上述提(tí(🖍) )到的(de )双频载波频段(du□n )外,还□其□qí )□(🏃)增(zēng )强方(🍬)□fāng )法,根□gē□ )据其□(🛑□理可□分(fèn )□□wé□ )星基□强(⛺)□□基增强。
<□□data□tr□ck="55□>□□ data-tr□ck="57□><□r/><□□>
<□pan□style="color: #7F7F7F;□--tt-da□kmode-color:□□7□7F7□;">△□TK/PPP/PPP-R□K对比
信息□(l□□ )源□👞):(💰)九章□驾(j□□ )根(gēn )据公开信息(xī )与专(z□u□(🚜)n □家□谈(🏌)信息整(z□ě(📱)□g )□
<□ data-t□ac□="60"□□b□/><□□><□ data-tra□k="□□">下图从□RTK□PPP□PPP-RTK定(🛀)位(🗒)特点□比□/span>□□ (资(zī )料来源:http□:□/□ww.sohu.□□m/a/447492212_120□□1558□□/spa□□□/□><□ □ata-tra□k=□65"> 作为RTK和P□□的(□)强强联合(💮□(h□ )□PPP-RTK既有RTK精度高□(□)收敛快的(⏮□优□,也有(□□u□)PPP全球覆□的(de )□点(♐□。 除(chú )此之(🌩)外,与(🧚□RTK相比(bǐ ),PPP-RTK更符合□能安全的要求(☝)(qiú(🚼) )。一(yī )方□🛹)面□🌷)是PPP-RTK不受地□🌌)面基(📽)□和移动网(📽□络覆盖面□约束(□⛅□可以通(🚞)(tō(👉□n□ □过(□uò )卫(w□i )星播发);(🖕□另一方□,相比□RT□通过(guò □差□chà )分把定位□□作为“黑盒(🚶)”打(□ǎ □包处理,PPP-R□K□(k□□)以(yǐ )□(🌼)每(🕷)一(🌬)(y□ )项误(□)差进行全球范(🐼)围内的建模(🚤)和□(💛□估,PPP-RTK的□de )信号(h□o □完□(hǎ(🤓)□ )性使得它可以确□□个信号的(□e )误(wù □差状态,并识别该信号(🐳)□(😂)否可收敛(liǎ□ )、可使用、(🏋□可□□,□而更□□功能(🤰)对□□)风□因子逐(□)项拆解□🚕)的(de )要(□ào )求。
<□p>
而据(😛)笔者和多(duō )位业内□🥔)□nèi )专□(👗)沟通交□,PPP-RTK和N□RTK□(👤)成本相差(⚫)不(bú□)大。□果□使用卫星□🔓)(xīn□ )播发的话,P□P-RTK成(ch□ng )本(běn )□要更低一些。
<□ data-tra□k="7□">业(🕍)□很多专□(📓)都认为(😹)P□P□RT□是未来的发展趋势(🛶)。据(😰)了(l□ □解,国□已□💬)(yǐ )经有多个在研□装□□项(□)目(□)□(s□ǐ □用了PPP-R□K技□。□b□/>□/p><□□data-t□ack="78">不□,有(yǒu )意□(sī )的是,已□yǐ□)经(👶)□地基上(shàng )有巨大投入的千(qiā□ )寻位置也在向车(chē )企□户力□PPP□RT□(□🏄)据千寻官网(□ǎng )显示,千寻已建成2800+□基增强□□zhà□ )),这□(⏯)□(fǒu )受竞争□手的(de )策略影响(🏕),□得不跟(□□(🅱□n )进?□🐕)
□span □t□le="b□ckgro□nd-color: #4F8□BD; --tt-dar□mo□e-bg□olo□: #4F8□BD;">三.低轨□🥍)(guǐ□□卫(🎁)星□提(tí )高(gāo )定位精度吗(m□ )?□/s□a□>
□>□p data-track="88">
前段时间,吉利旗下时□🔶□(shí )空(🐳)道宇□射了九颗低轨卫星,据称主要用于□(📍)能(🌌)(néng )驾□的高精定位等(🕟)功能。□□(😢)□特(😶)(tè )斯拉的“星链□l□à□□□”同□也是用(yò(🚊)ng )低轨卫□🚩□(□è(🎥)i□)□(🐃)覆□🚢)□全球。那□□低□□(🈴)星(💏)真的能够提高定位□度吗(🏮)?
<□r/>□>
在(💮)这个问□上,专(💅)(z□u□□ )家(jiā □的(d□ )反馈比□(□iào □一致□即低(👣)轨卫星主要起□🏨)到(🉐)通(🚻)(tōng )讯(xùn )□(🏔□□□z□ò )用,对□提升(💵)定(dìng )位(wèi □精度并无实质作□。□/p>
□>
不过,虽(□)然(rán )低轨□星(xīng )不(bú □能(néng )提升(shē(🔫□ng )定□精度,但的确可(🎉)以(😒)对卫(wèi□)星信号起到增强覆盖(gài )的作用,尤其是在(□)半(👶)遮挡地区。
某(mǒu )□(🥄)(□ī )深从业者□🌒)认为,除了播□增强(🚚)信□xìn )号外(□ài ),低(🔷)轨卫星□🌦)也可以(🔕)同时使用全球卫(🍢)星导航(háng □系□(□ǒng□),播放载波□□□ )信(xìn□)息,从(□ó□□)ng□)而可(🤪□(kě□🌀) )以增□(🧦)某个(gè(🍵) )区域内□NSS接收(shōu )机搜到(🥩)□卫星数。一些(🚼)半□挡区域(👋),□□📅)□架下,或楼□内(🎍)□□处,之前□🔓)由于搜不(□□□)到(□à□ □足够(🎲)多□duō )的导(🍹)□卫□而无(🛺)□定位或定(dìng )位精度不准,加上(🤬)□(🌝)轨卫星后□h□u □,□□🚗□可(kě )以搜到足(🖥)(zú(□) )□多(duō□)□(❌)卫星(💥),从□增强□(💹)星导航的(de □可□性□可靠性(xìng□□。
□span styl□="backgroun□-color: #□F81BD□ --□□-da□□mode□bgc□lor: #□F8□BD;"□四(sì ).I□□的关(🥠)键(🚾)指标□精度要求(🦏)(□iú )□p□n><□s□an>□trong>
<□ □□ta-track=□102">
<□p>
<□p>
IMU□为(🔎)陀(tuó )螺仪□□✳)加(♏)□度□🈂)计两部分,陀□👑)螺仪(🦇□输(🍨)(shū □出(🎭)车(ch□ )辆的(😧)横滚(□)□俯仰和航向(xiàn□ )角(□□(jiǎo□□,加□jiā )速度计输(shū )出(chū )三个方向的加□度。
IMU的成本(🤺),随着(💤)精度的提升□shē□g )直□□x□à(💑)□ )上升,毕竟“一分钱一分货”。<□p>
大(dà(🆒□ )□在选□□□U的□候(□)(□òu□),最常见□问□□(shì□📂)□)□选多□d□ō )高精□□⏲)的IMU才(🎾)能□足(z□ )要求?这就(🐨□涉及到IMU的□键□(x□ng )能指□。
□br/>
IMU有很(😰)多□□□(🦕)指标□如□偏(piān )误(🎊)□(ch□ )、比例因(📬□子(👃)误(wù )差(🛌□、□线(xiàn □□误差等。具体(🛩)指标及说(🐜)□见□jià□ )下□。
△(👶)IMU误差指标(□□说明(引用自(zì )□(sī )南导(🆎)航(🏗)算法(□)工程师线□□ià□ )上(□hàng )分享(🥠)□<□sp□n>
其中(zhōng □最为关键□指标(bi□o )有两个:□□□偏误差;2.温度(♉)□偏。
<□trong>零偏□差(😆)
<□tro□g>温(🈺)度零(l□ng )偏<□s□rong>,□于衡□□)量对传(chuá□□)感器对温(□)度的(□)敏(🚄)感(gǎn )性,不□温度下(🚲)的特□不同,一□会通过(guò )测量(🌹)(liàng )传感□的特性曲线(👕),□出□🤴□厂前进行补偿,从而降(□)□j□àng )□(dī )温度零(líng )偏。
<□r/>□□(🐇)解□jiě(🚌)□),温度□偿的□致性会随□使用□长而发生变(🗿)化□即□用几年后的补偿曲线和刚开始标定的补偿曲(qǔ )线和可能会□🥠□有□y□u )差异(□)(yì )。□/p><□□d□ta-trac□="12□">
□br/><□p>□p data-t□ack□"129"><□p□n style=□color□ #FFFFFF; --tt-dar□mode-color□□#FFFFF□;">五(🌅).GNSS+IMU耦(ǒu )合方式的演进趋(□)势□/□pan□<□span>□/st□ong>□> □>
从底层(💝)算□🐵)(suàn )法(□)层面来看,□(⚓)□导航算□□以分(fèn )为(🏍)(wéi )松(🔢)□(ǒu□)合(💒□(h□ )、紧耦合(💐)及深(□)□□ǒu )合三种(zhǒ□□ □,算法实□□度依(□ī )次递增(💁)。
<□r/□□/p>
几□耦合□□fāng )式的介(🕥)□jiè )绍见下图,具体(🌶)可□(💁)看之前九(jiǔ )章智驾(jià□)的文□《高精度组(♑)合导(dǎ(🥃)□ )航(🎁□(háng )里的松(🤧)、(🕓)紧(👰)□jǐn )、深耦□》□/p>
□/□>
<□pa□ style="c□lor□□#88□□88; □-□t-d□rkmo□e-color: #88□888□□>□息来源□(💷)九章智驾(jià )根□公开□kāi )信(⏬)□与专家访□🎈)(□ǎ□g )□信□整理□□ǐ )□□□>□p da□a-t□ack="141">
在半(□àn )遮□zhē(💟) □挡场(□)景下□如城(chén□□□市峡谷(gǔ□)中(🐮□(zhōng ),□(shē(🦐)n )□合表现最好□紧耦合(⛔)次之,松耦合□🐆)最差□chà );在全开阔场景(jǐng□)和□hé )全□quá□🎚)n )遮挡场(□)□□□则三□🔶)种耦□方□(🚦)表现□(xiàn□ )同(tó□□)ng )。具体可见下图□□)。
<□□an style="co□or□ #888888;□--tt-darkmod□-co□o□: #888888;□□□不(bú )同耦合算法(🔮)的定位(wèi )效果对比□/span><□p□<□□data-trac□="145" style="tex□-ali□n:□□□nter;">□□□引(🙁□(□□n )用自(□)导远电(🚩)子(zǐ )官网□📛))(🤰)□/span>
□>
当□(c□éng )用(yòng )车(✋)前(□iá(🎟)n )装(z□uāng )□(liàng )产的关注点□di□n□)从高速□OA慢慢转移(😁)□□区NOA时(shí ),这时候(hòu )□耦(➰□合的优(👛)势就体现出来了。
<□r/>
□深耦合的模式下,域控形(x□ng )态(🆕)实现(🏝□具有更大的难度,紧组(□ǔ(📇) □□将会□□uì )成为当前(q□án )可(kě )行的(de )算(🧒□法(🛒)。在(zài□)未来,卫导、惯导□组合导航(háng )算法□□🤹)中(🌩)□□d□ng )点也许(🐉)□(□u□ □成为(🏽)过去(qù ),如果(g□ǒ )□(💤□机□jī(🧕)□)厂没(méi□)有对□du□□)深耦合(h□ □□□□)算法Know-h□w有足够□开(kāi )发能□(🐶),将□🌧)(ji□ng )主□算法□把地图、感(gǎn □知等多源(😸)融(ró(🥝)ng□)合定(🍭)□(□)□wèi )作(🦁)为□点。
<□r/>
<□ data-□rack="15□□><□pan st□le="□olor□ #F□F□FF; --□t□dark□o□e-c□lor□ #□FFFFF;"><□pan □tyl□=□ba□k□round□co□or: #4F81B□; --tt-da□kmode-□gcolor□ #4F81BD;"□六(liù(□)□).组合导航□👨)的集成(🐉)化趋势(⬇)<□□pa□><□strong>□□ □ata-□ra□□="1□0">△戴世□能(néng )P-Box技□架(□ià□🕺)□□构<□spa□>
□□pan styl□□"co□or: □8□8888; -□tt-dark□od□-c□l□r: #□88888;□>(图片□□(🤙):(🚿)焉知)
行业里普遍认为定(dì(🍷)□g )□盒子和□hé )□□盒子□是个过(🤽)渡(dù(🦆) )形(🏿)(xín□ )态□□(□)品,随□域控(k□n□ )制器技术的逐渐成□和□央集□式架(😣)构的演进□域控制□集(🔚□成组合导(dǎo )航模(💎)块(👲)将(🅱)(ji□ng )成为主流趋势,□将组□导航算法□□□(🔶)GNS□和IMU模□集成(🚯)□□(💈)控内,或与其(📙)他器(qì□)件集成(🚣)在一起。
□p d□□a-track□"170">□br/>□/p>集成化□h□à□)有(y□u )很□优势。
□strong>□、降低成(□)□□bě□ )。<□□□rong>目前有□位盒□供应商□✉)的常见做法(⏳)□,□购GNSS□组(🗄)和(🥥)IM□模组,将组□导(💗)航算法放在独立□MCU内,全部□□在定□□ìng )位盒子中(😶);(😼)□(➗)□□下(xi□ ),□组合导□dǎo )航算法□成到域控内□可□省掉一个独立的□□□□□□p><□ dat□-t□ac□=□□74">
二、提□□)高数据交换效率。 将(🍁□□ji□ng )□合(😋)导航算(🌗)法集成(chéng )到□🛌)域□内,□降低定位模块(🏢)与□他(😢)(□ā )□法模块(😑)数据交□(huàn )的□迟。□/p□<□ dat□-□rac□="176"□
<□r/> 笔(□ǐ )者(zhě )在与(□)(yǔ □众□(□uō(👮) )行业(🥂□□yè )专(zhuā□ )家交(🧡)流后发现(🎪)(□iàn ),虽然(🌂)已□□ǐ )有(yǒ(🎾□□□)不□🏅)少□(🎳)企(🔆)选(□□ǎn )择(zé )将I□□和GNSS模块集(jí )成(□hén□ )在域控制□✒)器内,但该做(□)法仍存在不□bú□)少□🧗)工程(chén□ )上挑战□ 其(qí )中最大(🔞)的挑□□来自(📘)于IMU对(🐉)安装位置和环(🕯)□□超高要求。 □际(□□操作中,若(😏□位置不(🔃)□□♍)(hé )适,可(□□ )以将(jiāng )安装位置(📃□与(yǔ )□想位置进行标定(□ì□g ),再经过□标转□即□📯)(□□ )□(🔠)使用,不过(🧒),这(🕷)个转化(□)过(🎳)程会造成□📌)(chéng )部分□件精度的损(sǔn )失。
□>
□/p>
第三,IMU对安(ān□)装面的平(píng□)整度和(□é )刚(🏫)度□求高,□域控(🛵)制器由于(⭕)PCB□面积(□)(j□ )较大、刚性□xì(👻)n□ )不足□加工过(😅)程中的弯曲□形(xí□g )也会(h□□ )影响IMU□性能,域□工作□□振□也□(🎞)带来额□□ )外的噪声。这(□)□点□□通(t□ng )过调整(□)安(ān )装(⛏)位置(zhì(📻)□)□(□□ )局□增(□)加(□i□(🐠) □刚(🔗)度来(lái )优(yōu )化。
<□ data□tr□ck="192">GN□S模块(kuài )的□装位置,也需(🥗)□(yà(🏓)o )更多考虑布置方便和集成(🕣)□便度(dù ),比如□(yǒ□ )些会(huì )把GNSS□块□V□X和T-Box进(jìn □行集(🔹)成□
□p dat□□□rack□"□94"><□r□><□r/>□>
□br/>
七.独立盒子和□hé(🏕) □集成化趋势□□□或将长□zhǎng □期并(□)□<□□p□n>
□p □ata-track="1□9□□□br/><□p><□ data-tr□ck□"20□□>□b□/>
与(□ǔ )定位盒子(😨)集成(□)化□□)的趋势相对(d□ì )应的是,定位□□□é )子供(🏭)(g□□g□)应商则希望继续保持独立□🌝)盒子(😳□□形□,这种独立盒子(□□ )可(😋)□(jiē(□) )入(rù □□多□duō□)的信□🍌)号,□□jì□)续提□定位□😙)精(🔈)(jīng □度(dù )。□>
□br/□<□p□
□/p>
<□r/□<□□>
对(👺)(□uì(📆) )于这(❌)种(🍼)行为□某组合导(□ǎ(🎖)□ )航供应□高(gāo )管(🍂)认为,现阶段,□统(t□ng )□□(q□ )□(□□ò )者研发□□□的车企,量(liàng )产(□)高阶□jiē □智□□hì )能驾驶□(🕊)(shí )□为了(l□ )□方便地控制成本、提□可靠□📫)性(xì(🔱)n□ ),更(🤤)希(🥕)望供□(🐄)商□shāng )能够提□定(🌂)位□整体解□方案,□集成卫导□惯导□高精地图,甚至视(shì )□□□定(dìng )位等功能(💛)。
<□ dat□-t□ack="21□">将组合导航□□j□ □成到□控中的□案,一方□对(d□ì )□厂的研发能□有(□□□高(📀)□gāo )的要(yào )求,另(lìng□□一方面对于感知、□策(cè(💠) )等算□□)法也(yě □有□高□要求。因此,如果(🙈)这两方(fāng )面要(yào )□□不能达□dá )到(🍮),□定位□给(👘)第(🤣□□方供应商来(🏠)解决,是(🥧)一个(gè )可以实现快速□🎺)□□l□à□🥙)n□ )产,且集成□chéng )度和□□(💩)性(🚴)(xìng )都比(💁)较高的□□fā□□ )案。□/p><□ □at□-□r□ck="213"><□r□□□(kàn □下来,虽□□期来(□□i□)看定(🔤□位(🙆)□(🐺)□的集(🥄)成□□(🌺□□(🚸)趋(😍)势(➡),但定位(wèi )盒□🍊)子仍或将长期(🎡)存□(zài )。
□br/>
□b□/>前□提到的组(🔭)合(hé )□(□)航□其实都(🍚)是自(👯)动驾□定□□统(🎅□中的一(yī(📟) )部分,最终系□是(□hì )通过□各种□□shù )据进行融□□(🍽)(dì□g )位(😁)。
□p data-trac□=□225">△□(x□ǎ(😉)o□□马智(🐚□□融(🥇)合定(👡)位架构□/□>
一般常□cháng )见的(de )融合定(🔼)位用到的(d□ )数据包括(kuò )□NSS、(🔇)IMU、RTK(或PPP-RTK□□高(👕)□地图(tú □、□速传感器(🏤)、激光雷达、摄(shè )像□xiàng )头等,最终的(⤴)□位精度取□qǔ □□□👠)于融合(🗯)后的定(□)位精度□
□p dat□-tr□ck=□230"□<□r/>□span □t□le=□color: #888888; □-tt□da□kmode-color□ #888888;□>△(🖕)A□ollo融合(h□ )高定(□ìng □位□□架构
□p data□tr□□□="233">△(🆔□相对□位匹□原(yuán )理(□)
(来源:六□liù □分科(🙄□技的线□□享)(🖤)□/p>
<□r/><□□><□ da□a-□ra□□="239">事实上□如果融合定位算法做的(de )够□□(de )话,是可以降(🥇)(jiàn□ )低□□(🏴)合导航关(🐮)键部□的要求(如IMU精度等)□□□p>
很多专□□□□ōu )表□,IMU的高(gā□ )精度主要为了应对(🛤)一些(⏩)(xi□ )定位退化场景—(🕷)—如隧道。在隧道(🧙)场景中□🍱)(z□ō□g□□□只能依□□端(□uān□)的GN□S值(z□í )进行绝(jué )对定□□🛁),□道(🙆)中间(🎯)只(□h□ )□依(✡□赖□MU进□航迹推□□)算(🏰)。
<□r/>□>
不过也并非没(🛰)有办(😛)法,百度□🦐)阿波罗□一位专□□(□ài )某次分享中提到:一方面(➕)隧道内对□🌌)□对(duì )精度的要求并不(🈸)(bú □高(🛣),道路□□率变化□huà□)不(bú □会太极限(🥦);另一(yī(□) □□面,可□k□ )□(⛺)引入更(gèng □多的特征,比如纹理(lǐ□🤮) □来(□)□lái □帮助定(✡)位(🌊)。□>
□p □a□a-trac□="245">□□专家□到,在□z□i )隧道中可(⛽)□□(lì □用视觉和毫(háo□□米□🚩□波□达□dá )来(🏰)实现(🤽)横□(xiàng )定位(wèi ),至于纵(zò□g )向定□(🎇)的(de )精度,“其(🤨)实也(⛑)没有□么重(🏾)要(📜)”。□br□><□p>
事实上,高(🐺)精(□)□□位(💺)□搭配高精地图(tú□)进(jìn )行使用的,如果RT□可以□😚)(□ǐ □不需要,那(😠)□高□□)精地图是否还□□(□)呢?□>
□b□/>
<□ dat□-track="259">□b□□>
据□些(👂)业□专(😃)家反(f□(💊)□ )馈,缺少高精□□)地(d□ )图(🚇)□仅(jǐ(□)□ )依(✨)赖(là□ )导航(🏜)地图),实现(xiàn )车(□□道级定□dìng□)位比(□ǐ □较(🛤□困难,因□(💷)(wé(🐒)i□)导航(□)地图(□)□路中□zhōng □缺少车□信息□只能通过视觉□📮)等识(sh□ )别的车□信(🈸)□xìn )息进(j□n )行□□)相对定位。当在路(🍾)(lù )口遇(😮)到路牌和(hé )车道线遮(zhē )挡时,□难(ná□ )□别道路(□)拓(tu□ )扑□🔤□结□😶)构,容易出现决(🐁□策□🐞□规□错误。
□/□□
此外,在小曲率匝道中□zhōng□□行驶时,因(yī□ )为导(❌)航□图缺(🏗)(quē )□□率(👭)信(🦇)(□ìn )息□车辆的横纵向(xiàng )控制将□(h□□ )比较困难(👅),很容□□有□(🔈)齿感。□□<□ □□ta-trac□="263"□
□/p>
从这些(xiē□)方面来□(💕□,某□(zh□ng )程度(🎧)的□□□🎳)精地(🕙□图”还是需要(⬆)(yào )的,□过这□😁)□所□的“高精(🥝)(jī□g □地□”□能(nén□ □不像(🗄)现在(□ài□)图(🌳)(tú )□提(🚒)□□(🌼□(de□)精度□么高(🧡)、元素那(nà )么□🏂)全,□能是(🤣)在(z□□ □导航地图(t□ )上□盖一层道(🎤)路□义地图,姑且可(kě )以称作“导(🈲)航地(dì )图 Plus”。□/p><□ da□a-□□ack="26□">
在这方面,记(🏿)□□(□□车提供了(le □很(hěn )好(💠)的范(☔)式。记忆泊车功能□启之(zhī )前□□要□构(💁)(gòu□)建地图和□□路线,再□于构(□òu )建(ji□n □好的地图(□)进□(🥗)□háng□□定(🔱)□决□规(🐛)划。<□p><□□data-track="267"□
□p data-tra□□=□269□>
□/p>□p data-□ra□k="□70"□这□定程度上可(□□ )以实(🎬)现“单□d□n )机”版(bǎn )的地图,□果□进一步,本(běn□□地(□ì )构□的地图□享到云端呢?(👽)那岂(□ǐ )不是就(jiù )成(🎖)了众包地图?
事实上(shàn□ ),小(👁)鹏汽(⛱)□(🛫)方(🛂)面称,□经(🤕)支持停(😚)车场(🤬)(ch□ng )记□□车地图(□ú )分享(xiǎng )功能(🍡),用户学习路线后可选(xu□n )择分(⬇□享(🏯)路□,通过云端(duā□ )□核后,即(🍚)可在手机□进(jìn□)行路□管理与分(💼)享,到(🎒)达(□□目(🐵)标停车场内,还可□□ě □以使用其他用户上传或者官(🥚)方□荐的泊(😕)车路□(🐞□(xi□n ),□(zhè□)一定(dìng □□(chéng □度上,□(□h□ )已经是(shì )事实(shí )上(🥪)□停(t□n□ )□场“众包”地(dì )图了(le )。
□p data-track="2□3">行车□🏮)和泊(□)车(chē ),虽(📻)□功能逻(□)辑(j□ □不同,在解决(j□é □地图问(wèn )题的方(□ā(🍓)□□ □向上,也许将(jiā(📚)ng )会殊途同归。
2□□on□□Tech□| P□ny.a□□地□与定□□)位(wè□ □系(🥘)列文(wén )章:组合导航□自(🔺)动驾驶定位(💰□技术中的(🚒)重□□□□p><□□dat□-trac□="281" □□yle=□t□xt-align: left;"□htt□s://zhuanlan.zhihu□co□/p/5□261148□<□p>
3.导□dǎo )航行□专题研究:组合导□□(🎹)自动驾□大□代 https://mp.□eix□n□q□.com□s/juYXH□8JR2EeSPDBjFbFbw□/p>
4.司南导航(🧚)技□□线(xiàn ):直播□放(□) | □合(📮)导(□)航(h□ng □与智(🕐)□zhì □能驾驶(🛵)(shǐ )htt□s:□□mp□□ei□□n□qq□com/□/TwK0A□M□5zv□□Cg_z2dtyA<□p>
http□:/□mp□□eixin.q□.c□m/s/cmN□2F□ZCU□hJ3fJzYkBIg<□p>
6.□远(🌯□电子:□🥫)自动驾(□ià )驶(🏔)□shǐ )□(□)耦合(👠)定□□要什么样的IMU□h□tp□://□huanla□.zhihu.com/p/411435503
7.十一号□织(💌)□(👯)GNSS(一),自动□🔫)(□□□🆓)□g )□□(shǐ )定位团队的(🔊)“保护伞□□/□>
ht□ps://mp.weixin.qq□com/s□bW□P5prP□D□VfhnbwwN□PQ
8.十一号组(🍩)织:GNSS(二),□动驾驶定位□□的□保护伞”□□p>
https□//mp.weix□n.q□.com/s/QOzQ-U6DTii3Fnhol□1wmQ<□p>□p data-track="□91" sty□e□"text-□□ign: l□ft;"□9.学术交□♎□流丨从RTK、PPP到PP□-RTK□><□□dat□-□□ack="292□ style□"te□t-a□ig□□ left;">h□tps://www.s□hu.com/□/447492212_120□81558<□p><□ d□t□-tra□k="293" □tyle="te□t-align:□lef□□">1□□记忆(🍊□泊车(□hē ) 路线分□ 新功(gōng )能使用(🕣)指□-小鹏社区https:/□□b□.x□□openg.com/□□tic□□/□15831□/p>
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