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车载惯性导航技术

日益密集的城市环境、车库和多层互通式立交三者之间均有一个共同特征:它们在某些方面阻碍了卫星导航信号,因此对导航系统构成了巨大挑战。 

随着汽车导航、动态道路收费、车队管理和紧急服务等越来越多的系统依赖于可靠、不间断的定位和导航服务,3D惯性导航GNSS及其定位计算功能的重要性日益凸显。

三维车载惯性导航(3D ADR)技术与使用智能算法的传统GPS和GNSS导航技术之间形成补充,可在卫星信号中断的情况下,应对距离、方向和高度变化。u‑blox的 3D ADR GNSS芯片和UBX‑M8030‑Kx‑DR, 将卫星导航数据与单个车轮速度、陀螺仪和加速度计信息相结合,即使车辆速度、前进方向或垂直位移发生变化,甚至在卫星信号部分或完全受阻的情况下,仍可提供精确的定位信息。这在离开隧道和停车库必须立即做出快速导航决策时,显得尤为重要。

标准精度的解决方案

 NEO‑M8L 车载惯性导航模块包括整合运动、方向和高度的传感器。该模块将陀螺仪和加速度计与u‑blox领先的GNSS平台u‑blox M8整合在一起, 可提供具有出色性能的室内和室外定位解决方案。

此外,事故重建系统可利用该传感器数据分析事故前几秒钟发生的情况,即使在隧道或停车库中发生碰撞,也可有助于保险理赔。车辆中的非挥发性内存持续监控传感器数据和储存位置,因此即使车辆被盗也可立即定位。

NEO‑M8L 适合所有基于道路车辆的应用,可根据其内置传感器计算任何情况下的定位,无需考虑卫星的可见性和终端设备方向。利用ADR系统和高端导航设备无与伦比的准确性,可在几公里长的隧道中为驾驶员提供导向。

高精度解决方案

在汽车行业中,车道级导航和自主驾驶需要提供高精度定位信息。在部署自主驾驶的早期阶段,这些驾驶辅助功能仅允许在指定区域中使用。能在20厘米的开阔天空环境中提供高精度,意味着可充分保证在更广泛的驾驶环境中获得车道级精确定位。

汽车内置的定位应用发展相当引人注目。20世纪80年代诞生了首个导航应用。地图上可显示车辆的位置,并且智能路径算法可帮助驾驶员在陌生的环境中进行导航。足以满足在精度达到几十米的道路上驾驶车辆的要求。后续应用以紧急援助形式出现,在紧急援助中,事故中的车辆通知相关部门,以便寻求救援人员。欧盟eCall法规规定在部分天空遮挡的环境中精度为40米。全球范围内已经广泛部署了这些系统。

第三个适用范围是V2X,即车联网通信。本质上,道路上或附近的所有参与者能够利用短距离无线技术实现彼此间通信,可实时告知其位置和轨迹。SAE J2945/1作为广泛认可的标准,规定其目的是在开阔的天空环境下能95%确定告知车辆正在使用的车道。该信息可用于提醒驾驶员,并可能启动制动等操作。这才是最初的车道级精确定位应用。

尽管在部分国家中,开阔的天空环境构成了大部分道路行驶里程,但出于一些原因必须覆盖许多其他路况。如果驾驶员周围充斥着大量虚假警报,则应限制驾驶员接收该功能。其次,随着技术进步,监管机构往往调整监管,并要求就最先进技术达成共识。汽车原始设备制造商认识到这一点,并竞相扩大驾驶场景的覆盖范围。

最终,上述允许的自主驾驶区成为自主驾驶领域中一个关键应用。另一项应用是车辆控制。这可将神经网络、高清实时地图、LIDAR等先进传感器和大数据等先进技术整合在一起。车道级精确定位(LAP)是任何自主驾驶解决方案的核心要素。

高精度惯性导航技术支持厘米级精度

车道级精确定位技术可提高车辆在密集型城市、停车库、隧道和多级道路中的性能,即使出现部分或全部GNSS信号受阻的任何情况,仍可提升性能。惯性导航技术和高精度算法两者相结合,开辟了解决这些挑战性环境的各种可能性。

惯性导航技术与使用智能算法的传统GPS或GNSS导航技术之间形成补充,可在卫星信号中断的情况下,应对距离、方向和高度变化。为进一步提高性能,高精度算法和来自多频段的GNSS信号相结合,可将导航水平提升至厘米级精度。

u‑blox的ZED‑F9K可将多达四个全球卫星导航系统的卫星导航技术与轮速、陀螺仪和加速度计测量结果相结合,同时将定位解决方案限制在车辆的动态范围内,以达到最佳位置。此外,支持超精确导航的高精度算法包括实时动态(RTK)技术和校正服务。多频带支持快速收敛和重新收敛高精度位置。

高精度GNSS系统概述 

ZED‑F9K 模块

 

  • 即便在最具挑战性的条件下也能实现连续车道的精确定位
  • 针对汽车大众市场实现分米级精度
  • ADAS、V2x和主机单元的理想选择
  • 具有内置惯性传感器的多频带RTK整体解决方案
  • 低延迟,位置更新率高达30 Hz


评估工具

您可以使用蓝图、应用板或评估套件来评估我们的车载惯性导航技术 。EVK‑M8L评估套件支持u‑blox NEO‑M8L,同时C100‑F9K应用板支持u‑blox ZED‑F9K模块。

如需订购评估套件,请访问我们的在线商店 或联系u‑blox销售代表