Wi-Fi router with GNSS

汽车技术从辅助到自主的演变

想象一下，在没有方向盘的情况下驾驶汽车。启动自动驾驶系统后，您可以在不看路面的情况下行驶数公里。

你会怎么做？是欣赏美景、看书、看电影、玩电子游戏，还是放松地打个盹，在到达目的地前醒来？在不远的将来，这一切都将成为可能。

是的，乔治-杰特森（George Jetson）躺在汽车仪表板上不动声色地用双腿 "驾驶 "汽车的未来场景就在眼前。

ADAS 系统和自动驾驶汽车技术的创新正在推动完全自动驾驶汽车的未来。

什么是 ADAS？

高级驾驶辅助系统（ADAS）是一套旨在提高车辆行驶安全性的技术。通过使用精密的传感器、GNSS 系统、摄像头和雷达，配备 ADAS 系统的车辆可以监控汽车在道路上的定位、速度和周围环境，以发现潜在的危险。

这些技术相互配合，连续收集车辆所处环境的定位和安全性数据。ADAS 系统对收集到的数据进行实时分析，以了解道路上发生的情况。

ADAS 系统有五个自动驾驶级别，其依据是车辆能够在不受人干预的情况下独立运行的程度。从 0 级（无自动化）到 5 级（车辆完全自主，无需人工干预）。每一级都代表着车辆的自主性和处理驾驶任务的能力在不断提高。

根据车辆的自动驾驶级别，ADAS 功能在 L2/L2+ 级之前可以接管驾驶员的控制，但仍由驾驶员负责，或者从 L3 到 L5 级可以完全自动运行。常见的 ADAS/AD 功能包括自适应巡航控制、自动紧急制动、车道偏离警告和车道保持辅助、盲点监测和泊车辅助。

可靠的 GNSS 对自动驾驶至关重要

GNSS 技术是 ADAS 和自主运行的基石，因为它是唯一能使定位、导航和授时绝对精确的技术。

通过利用来自多个卫星星座的信号，GNSS 接收机可以精确计算车辆的定位，即使在充满挑战的城市环境或恶劣的天气条件下也是如此。

接收机通过复杂的算法对接收到的信号进行处理，这些算法能够将接收到的信息与来自惯性测量单元（IMU）和增强服务的信号进行融合，从而输出精确的绝对定位，该定位能够抵御卫星能见度低（密集的城市环境）或信号丢失（例如，经过天空看不见的桥梁或隧道时）的影响。

惯性测量单元（IMU）由加速计和陀螺仪组成，用于测量车辆的线性和角度运动。通过整合一段时间内的加速度和传输速率数据，惯性测量单元可连续估计位置、速度和方向。虽然 IMU 对于补偿临时卫星信号丢失的短期定位很有价值，但如果没有外部参考时钟的更新，IMU 的精度可能会随着时间的推移而漂移。

GNSS 校正数据| GNSS 校正系统（如 PPP- RTK）通过由能够计算定位校正（包括卫星轨道与钟数据参考时间、电离层延迟和电离层校正）的足够稀疏的地面站组成的网络，将精度实时提高到分米级。

根据 ADAS 的级别，车辆需要确定其与环境和道路拓扑结构的相对定位。这对于决定在各种情况下的正确操作至关重要。

通常情况下，定位功能依赖于多种输入（摄像头、雷达、HD-MAP、IMU、GNSS 和其他技术）。然而，GNSS 是唯一能提供分米级精度绝对定位的传感器。在其他传感器可能受到影响的情况下，它也能发挥作用。

通过利用全球导航卫星系统的功能，自动驾驶系统可以创建地理围栏，以实现特定功能和/或提高定位精度和可用性，甚至在传统传感器可能失效的挑战性环境中扩展操作能力。

带有 ADAS 和自动驾驶功能的地理围栏

地理围栏是 ADAS 和自动驾驶系统的一个重要元器件，它可以创建虚拟边界，如特定的道路或车道，在这些地方可以安全地实现自动驾驶。GNSS 技术是地理围栏的基础，因为它能提供准确的车辆位置数据。车载 GNSS 接收机可连续接收卫星信号，并确定车辆的位置坐标（纬度和经度）。然后利用这些坐标来验证是否可以安全地启用特定的自动驾驶功能（例如，自动交通干扰功能可能只能在没有交叉路口的高速公路路段启用）。

GNSS 在 ADAS/AD 中定位的重要性

可靠的定位精度对 ADAS 和自动驾驶汽车的重要性怎么强调都不为过。GNSS 能够在广阔的区域和不同的地形上提供准确的定位信息，因此对提高自动驾驶中的定位至关重要。与传统传感器不同，GNSS 的运行不受当地基础设施的影响，即使在地标有限的城市或农村地区等具有挑战性的环境中，也能提供连续定位数据。这种可靠性和全面覆盖范围使自主运行车辆能够保持精确定位，这对于动态驾驶场景中的安全导航和决策至关重要。

ADAS/AD 中安全定位的重要性

一旦车辆依靠其当前定位进行自动驾驶，就必须做出安全决策。这些决策涉及可信度/完整性问题，必须认真加以解决，因为这关系到人的生命安全。

这就需要一个完整性概念，其定义为 "对定位系统所提供信息的正确性的信任度"。完好性的潜在风险可分为车辆硬件和软件故障、环境因素和无意误用。在汽车级 ,汽车使用不安全信息的风险应保证低至每次驾驶 ^10-7和 ¹⁰-6（一次驾驶等于一小时）。

安全和高完好性的 GNSS 系统可确保车辆位置数据的可信度和精确度，降低事故风险，提高整体系统可靠性，这对乘客、行人和其他道路使用者的安全至关重要。

这对于车辆做出机动决策的高度自动化而言至关重要。

汽车级 ,汽车标准的引入涵盖了各种方法，以最大限度地降低与硬件、系统开发故障 (ISO26262) 或系统中电气和/或电子 (E/E) 元件因环境条件等原因造成的性能缺陷 (ISO21448) 相关的风险。

u-blox 在 ADAS 领域的产品

各种各样的自动驾驶汽车架构、功能和传感器需要大量高精度、高可靠性的定位解决方案。u-blox 的产品组合非常广泛，可适应多种 OEM E/E 架构设计。

它们还可以集成到不同的 DCU（ADAS、车用信息娱乐系统和车联网）或 ECU 中，设计用于定位/定位功能。定位解决方案包括带有 GNSS 接收机的硬件元件、包括惯性导航 (DR)、RTK 算法在内的软件元件、基于云的支持，以及在需要时提供分米级精度的校正服务。

ADAS级别不同，要求也不同。因此，适应需求水平并使用车辆定位信息意味着提供一系列解决方案。其中包括亚米级精度的多频段解决方案、带 SSR/OSR 校正服务的高精度多频段解决方案，以及符合 ISO 26262 和 21448 标准的预认证安全解决方案。

u-blox GNSS solutions for AFC-compliant Wi-Fi APs

As Standard Power Wi-Fi evolves into the 6 GHz band, manufacturers need a dependable way to determine and verify an AP’s location. u-blox addresses this need with Standard Infrastructure GNSS (SIG) firmware, a firmware developed specifically for fixed infrastructure such as enterprise Wi-Fi access points.

SIG runs on the upgradeable u-blox M10 and F10 hardware platforms and delivers reliable, confidence-bound positioning that meets the strict requirements of AFC systems.

• u-blox M10 is a high-sensitivity, low-power single-band GNSS receiver suitable for mainstream Wi-Fi 6E/7 access points.
• u-blox F10 is a dual-band (L1/L5) receiver offering improved multipath resilience and higher accuracy for demanding enterprise and outdoor AP deployments.

Both M10 and F10 platforms are widely used across automotive, industrial, and IoT markets, giving Wi-Fi OEMs confidence in long-term reliability and availability. They will also be compatible with Wi-Fi 8 when it is released, likely in 2028.

Optimized for static installations, SIG firmware is tuned for the places where APs live, ceilings, walls, poles, and APs installed near windows, where signal obstruction and multipath are common. The firmware provides: 

• Stable, static-mode tracking for fixed AP placements
• Consistent and repeatable uncertainty estimation (95% confidence-bound)
• Dependable accuracy in non-line-of-sight (NLOS) environments, such as ceilings, corridors, or installations near windows

Many access points are installed indoors or near windows, where GNSS visibility is limited, and signal levels are low. To address these challenges, SIG can be used with the u-blox AssistNow assistance service. AssistNow delivers satellite orbit, clock, and timing data over an internet connection, helping the receiver compute a position fix significantly faster, even when satellite signals are weak or obstructed.

By reducing startup time and improving sensitivity in tough signal conditions, AssistNow enables the access point to establish a stable 95% confidence-bound geolocation much more quickly. This accelerates installation, improves reliability in AFC requests, and allows the AP to begin safe Standard Power 6 GHz operation without delay.

For OEMs building next-generation Wi-Fi 6E/7/8 access points, SIG offers a proven and flexible solution that works across multiple Wi-Fi chipset vendors. This avoids platform lock-in, reduces development effort, simplifies AFC compliance, and helps maximize available 6 GHz spectrum and power.