怎樣實(shí)現(xiàn)汽車的精準(zhǔn)定位
汽車實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位需多種技術(shù)與設(shè)備協(xié)同作業(yè)。其中,GPS 衛(wèi)星系統(tǒng)是基礎(chǔ),車輛通過 GPS 接收器接收至少四顆衛(wèi)星信號(hào)來計(jì)算距離確定位置,A - GPS 系統(tǒng)可提高可靠性;慣性導(dǎo)航定位依靠傳感器推算位移和航向變化;多傳感器融合定位將 RTK GPS 與 IMU 等融合,還可結(jié)合高精地圖、里程計(jì)、運(yùn)動(dòng)約束等。此外,選合適定位器、利用軟件及航位推算技術(shù)等也有助于實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位 。
首先,GPS衛(wèi)星系統(tǒng)雖為基礎(chǔ),但信號(hào)傳播易受干擾。而A - GPS系統(tǒng)能預(yù)加載衛(wèi)星數(shù)據(jù),借助移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),在信號(hào)微弱區(qū)域也能讓定位更為精準(zhǔn)。
慣性導(dǎo)航定位,憑借慣性傳感器測(cè)量車輛的加速度與角速度,經(jīng)過積分運(yùn)算推算出位移和航向變化。不過,其精度極大程度取決于傳感器精度等因素,誤差相對(duì)較大。在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域,多傳感器融合定位技術(shù)嶄露頭角,將RTK GPS輸出的高精度位置信息,與IMU測(cè)量的車輛姿態(tài)信息以及汽車自身各類傳感器數(shù)據(jù)深度融合,實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)可靠的定位。
高精度定位常采用慣性導(dǎo)航INS,不同類型的IMU各具特點(diǎn)?;诠饫w陀螺的IMU精度極高,然而成本也高;基于微機(jī)電系統(tǒng)器件的IMU體積小巧、成本較低,但誤差相對(duì)偏大。
全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GNSS作為基于測(cè)距的絕對(duì)定位方案,正從單頻單系統(tǒng)向多頻多系統(tǒng)轉(zhuǎn)變,定位精度不斷提升,不過信號(hào)依然容易受到外界干擾。里程計(jì)通過獲取車輪信息來輔助定位,外接式里程計(jì)精度高,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜;內(nèi)置式里程計(jì)精度低且誤差大。結(jié)合車輛運(yùn)動(dòng)特性的運(yùn)動(dòng)約束,能有效保障在極端情況下定位結(jié)果的誤差處于可控范圍。
此外,選擇合適的GPS定位器也至關(guān)重要。接線型功能豐富、定位精準(zhǔn);無線型安裝簡(jiǎn)便、隱蔽性強(qiáng)。利用“高德地圖”等軟件,配合支持高精度定位的車載定位器或手機(jī)終端,能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的車輛位置查看。航位推算技術(shù)可在GPS或GNSS定位受限時(shí)發(fā)揮作用,提高定位精度。
總之,汽車精準(zhǔn)定位是一個(gè)綜合性課題,眾多技術(shù)和設(shè)備相互配合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),共同為我們帶來精確的車輛位置信息,無論是日常出行導(dǎo)航,還是自動(dòng)駕駛等前沿領(lǐng)域,都離不開這些精準(zhǔn)定位技術(shù)的有力支撐 。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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