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對于自動駕馭的10個錯誤認識區(qū)域

2021-6-23 22:10| 發(fā)布者: wdb| 查看: 133| 評論: 0|原作者: [db:作者]|來自: [db:來源]

摘要: 1 GPS是唯一的衛(wèi)星導航系統(tǒng)提起衛(wèi)星導航定位 我們自然而然會想到GPS 因為GPS是發(fā)展最早的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng) GNSS 但實際上 隨著GNSS的迅猛發(fā)展 目前已經(jīng)建成或正在建設的GNSS還包括中國的北斗 歐盟的伽利略和俄羅斯 ...

　　1.?????? GPS是獨一的衛(wèi)星導航體系

　　說起衛(wèi)星導航定位，咱們當然而然會料到GPS，由于GPS是進行最早的全世界衛(wèi)星導航體系(GNSS)。但實質(zhì)上，隨著GNSS的迅猛進行，日前曾經(jīng)建成或正好建造的GNSS還包括華夏的北斗、歐盟的伽利略和俄羅斯的GLONASS。另外，印度和日本也區(qū)別構建了本人的地域衛(wèi)星導航體系IRNSS和QZSS。這點體系最重要的依托體積衛(wèi)星及其沒有線電信號，為全世界范疇內(nèi)的使用者提供導航、定位和授時等相干效勞，因其具備整天候、高精度、高效能等優(yōu)勢，已在位子效勞中獲得了廣大的利用。

　　
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　　全世界導航衛(wèi)星體系(Global Navigation Satellite System)由多個個不同的星座構成，數(shù)十顆衛(wèi)星環(huán)繞地球運轉(zhuǎn)。一臺自動駕馭車子須要接連此中至少三個，才能成功對其位子發(fā)展三角定位。

　　2.?????? 高精度GNSS接收器可行十足滿足當代車子體系定位要求

　　一種產(chǎn)業(yè)級高精度多頻多模的GNSS接收機在許多數(shù)概況下可提供米級精度。在信號不受遮擋的開闊地域，這點體系能夠為機動車提供較為精確的位子消息(圖2)。

　　
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　　GNSS接收器可行為多個自動化利用(包括車子、機器人、建筑和農(nóng)業(yè)機械)提供精準定位

　　然則，都市峽谷、綠樹成蔭的街道、隧道和地下渠道等會長時間阻斷GNSS衛(wèi)星信號，中認定位。在信號中斷時期，就需運用慣性測量單元(IMU)對機動車發(fā)展定位。

　　
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　　3.?????? 全部的車子傳感器都需感知外界消息

　　與攝像機、激光雷達、雷達和超聲波傳感器比較，IMU便是一個不要外界消息或信號的傳感器。IMU可測量提速度(重力和活動)和機動車角速度。與GNSS接收機聯(lián)合時，IMU可提供完整的定位方案，確定機動車的位子和姿態(tài)。IMU還可在GNSS信號中斷時期測量機動車的活動并預計機動車位子，但其缺陷是會受自身的漂移和誤差積累的作用。

　　4.?????? 未經(jīng)校正的GNSS在自動駕馭車子利用中已充足精準

　　具有150若干頻道的最好雙頻GNSS接收機可行跟進天空中的每一種定位衛(wèi)星信號，作為現(xiàn)代工程學的一種奇跡，它可將精度操控在1米以內(nèi)。但其精度仍會遭到衛(wèi)星軌道和時鐘誤差，以及信號在流傳進程中大度擾動的作用，這點固有誤差會大大節(jié)制其精度。

　　RTK定位技藝可運用周邊固定基站接收并觀測到的衛(wèi)星導航信號發(fā)展差分料理，從而以沒有線傳輸?shù)姆绞教峁┎罘中Ｕ�；搬動站接收來源固定站播發(fā)的差分數(shù)據(jù)并發(fā)展解算，得到實時的、動態(tài)的、cm級定位精度。

　　5. ?? MEMS陀螺/提速度計芯片可行很好地發(fā)展航跡推算

　　現(xiàn)在，公路上的眾多車子都配有根基的定位導航體系。美中不足的是，這點體系的精度和可靠性尚不行滿足L3及其以上自動駕馭車子的要求。

　　這點根基導航體系運用精度較輕的單頻GNSS接收機提供衛(wèi)星定位解決方案。許多數(shù)還裝備一種用于在GNSS信號中斷時(如在隧道或地下渠道)發(fā)展“航跡推算”的獨立MEMS陀螺儀/提速度計。低精度的GNSS接收器和易于漂移的MEMS陀螺/提速度計芯片只能提供幾米內(nèi)的定位精度。比較以下，真實的自動駕馭車子請求精度在cm級，同一時間具有更高的可靠性和穩(wěn)固性。

　　6. ?? GNSS可行在室內(nèi)和泊車場中事業(yè)

　　GNSS定位是一個鑒于衛(wèi)星的導航體系，對衛(wèi)星信號接收環(huán)境請求極高。在室內(nèi)，GNSS信號會被建筑物的屋頂和墻壁削弱或散射，從而變得不明確、不可靠，在相當大水平上沒有辦法運用。

　　7. ?? 高精度MEMS IMU可行在GNSS中斷時期保持幾分鐘的高精度定位

　　盡管高精度MEMS IMU曾經(jīng)十分明確可靠，但IMU的性質(zhì)打算了其誤差必會隨著時間累積，平常概況下會在GNSS中斷60秒后發(fā)生米級的誤差。鑒于光纖陀螺儀的IMU能夠做的更好，但十分不便宜，沒有辦法達到車子營運的本錢。

　　8.??? 多路徑很好，信號越多越好

　　都市峽谷是大都市中心稠密的高層建筑群造成的峽谷狀環(huán)境(圖4)。這一環(huán)境的造成為衛(wèi)星導航帶來了一種最新的挑戰(zhàn)：在阻斷GNSS信號的流傳的同一時間，會反射衛(wèi)星導航信號至接收機，從而改變信號的流傳方向、振幅、極化以及相位等。

　　
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　　源于反射的GNSS信號和失去信號帶來的挑戰(zhàn)，都市峽谷關于自動駕馭車子來講十分難題。

　　你可能以為接收統(tǒng)一信號的若干版本會提升接收成果，但實質(zhì)上這點曾經(jīng)產(chǎn)生浮動的信號，會與干脆路徑到達接收機的GNSS信號發(fā)生干涉，從而使觀測值偏離其真值。

　　9. ?? 自動駕馭車子只要要激光雷達、攝像機和雷達傳感器

　　
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　　為了平安行進在都市街道上，一臺真實的自動駕馭車子須要cm級精度。

　　攝像機、雷達和激光雷達等感知型傳感器可行辯別機動車四周的標志和物體，與此同一時間須要cm級精準定位的解決方案(圖5)來提供地面參考點。集成了高精度IMU和GNSS/RTK接收機的組合導航體系(圖6)能夠提供cm級定位(采納RTK差分更正網(wǎng)站)。

　　
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　　新款組合導航體系可行為自動駕馭車子提供可靠、經(jīng)濟、cm級的精準定位消息。

　　10. ?黑暗環(huán)境、雪、雨和霧會作用全部的車子傳感器

　　相機可能會遭到黑暗環(huán)境或陽光直射的作用。激光雷達和雷達可能遭到雨、雪或霧的作用。然則，IMU不受外部環(huán)境干擾，因而咱們稱之為自動駕馭體系的定海神針。

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