GNSS如何幫助汽車實現(xiàn)精準定位

對于現(xiàn)代生活來說，“定位”服務是必不可少的，無論是我們通過手機APP打車，還是叫外賣、收發(fā)快遞都會用到衛(wèi)星定位，這類基礎的衛(wèi)星定位服務雖然精度較低（存在幾米的誤差），但對于日常生活來說還是足夠用的。

然而隨著汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，為提高行車中的安全性及駕駛舒適性，越來越多的先進技術被應用到汽車智能駕駛系統(tǒng)中，這其中就包含了GNSS高精度定位技術，該技術可以從多個方面為智能駕駛汽車賦能，大幅提升感知系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，正逐漸成為智能駕駛領域關注和應用的焦點。

如此厲害的定位技術，它是如何幫助汽車實現(xiàn)精準定位的呢？

在我國智能駕駛技術的發(fā)展應用中，GNSS高精度定位離不開一項特殊技術——NRTK。下面就讓小編帶小伙伴們一起了解一下NRTK高精度定位服務吧！

GNSS

要了解GNSS高精度定位技術，不得不先了解GNSS。GNSS即全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System），目前GNSS擁有全球服務能力的主要有：美國的GPS、中國的北斗BDS、俄羅斯的GLONASS以及歐盟的GALILEO。此外，局部區(qū)域擁有GNSS導航系統(tǒng)服務能力的主要有：日本的準天頂QZSS，印度的IRNSS。

GNSS衛(wèi)星導航系統(tǒng)由三個部分組成：空間星座部分、地面監(jiān)控部分、用戶設備部分。

簡單來說就是通過四顆已知位置的衛(wèi)星來確定地面接收機的位置。再結合時間差經過一系列的換算，最終得出目標位置。

雖然衛(wèi)星定位原理簡單，但在實際應用中卻會因為外界的干擾而產生定位誤差，達不到理想定位狀態(tài)。

例如，衛(wèi)星信號穿過大氣層時，大氣中不同介質會讓傳播速度有偏差，再加上城市中建筑物反射、折射等多路徑效應影響，會讓同一信號被多次接收，導致距離誤差無法控制。其他誤差因素還有衛(wèi)星時鐘差、接收機誤差等。

為了降低這些誤差，我們引入了差分定位技術，也就是相對定位技術。

目前在測量測繪行業(yè)中經常用到的差分定位技術主要有三類：RTK、RTD、PPK。

PPK（Post Processed Kinematic）是一種利用載波相位觀測值進行“事后處理”的動態(tài)相對定位技術。由于不能滿足智能駕駛等“實時定位的需求”，這里小編就略過不介紹了。

RTD（Real Time Differential）是一種實時動態(tài)碼相位差分技術。它根據(jù)基準站已知坐標和各衛(wèi)星的坐標，求出每顆衛(wèi)星每一時刻到基準站的真實距離。再與測得的偽距比較，得出偽距改正數(shù)，將其傳輸至用戶接收機，屬于碼（C/A碼、P碼）差分技術。RTD由于使用的是偽距測量，精度只能達到亞米級，通常用于非高精度定位領域。

RTK（Real-time kinematic）是一種利用GNSS全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)載波相位觀測值進行實時動態(tài)相對定位的差分技術，它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果，其瞬時定位精度厘米級，符合目前主流的智能駕駛高精度定位需求。

RTK技術的出現(xiàn)，幫助人們在野外實時得到厘米級定位精度，極大地提高了作業(yè)效率。

但是，傳統(tǒng)RTK由于GPS參考站和流動站距離限制，其精度和成本兩個層面都無法達到平衡，存在一定的局限性。

? 工作距離短（一般小于15km）

? 定位精度隨距離的增加而顯著降低

? 單參考站模式可靠性差

? 大區(qū)域內作業(yè)需要多次設站或設立多個參考站，成本高且容易造成區(qū)域精度分布不均勻

? 受電離層等影響較大

20世紀90年代中期，人們提出了網(wǎng)絡RTK技術（NRTK），可通過多個參考站組成的GPS網(wǎng)絡來估計一個地區(qū)的GPS誤差模型，并為網(wǎng)絡覆蓋地區(qū)的用戶提供校正數(shù)據(jù)，用一個虛擬參考站的數(shù)據(jù)，為用戶提供距離自己位置較近的某個參考網(wǎng)格的校正數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡RTK技術利用網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)，突破了距離的限制，使區(qū)域內的用戶終端可以實時獲得高精度的定位結果。

NRTK（network real-time kinematic positioning）網(wǎng)絡實時動態(tài)定位技術借助移動互聯(lián)網(wǎng)，把廣域差分定位的解算數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)RTK的模式相結合，把傳統(tǒng)RTK的電臺播報形式以網(wǎng)絡媒體進行傳播，在更大地區(qū)范圍內，可較均勻地布設多個基準站。

一般每3個基準線可組成一個基準站網(wǎng)格，流動站在這個網(wǎng)格內活動時，可利用虛擬參考站技術VRS（Vritual Reference Station）去生成的一個虛擬參考站，作為流動站可參考的基準站，幫助流動站獲得厘米級定位精度。

目前在我國，基于NRTK技術的高精度定位服務已得到廣泛應用。

六分科技“網(wǎng)-云-端”一體化解決方案

例如，孵化于四維圖新的六分科技，就是基于虛擬參考站技術原理，為廣大用戶提供厘米級高精度定位服務。

六分科技，依托在全國自建并組網(wǎng)的2800+個CORS基站，實時接收北斗、GPS、伽利略、格洛納斯和準天頂五大衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)信號，并通過云端解算中心，計算各類空間誤差，之后將差分改正數(shù)據(jù)發(fā)送給各類定位終端，最終依托自研終端RTK算法與組合導航算法，得到高精度定位結果，以“網(wǎng)-云-端”一體化解決方案，為包括智能駕駛汽車在內的各行業(yè)客戶提供5系統(tǒng)16頻點，全天候7*24h、實時厘米級高精度定位服務。

視頻，六分科技服務應用場景

基于網(wǎng)絡RTK技術原理的GNSS高精度定位技術，可提供區(qū)域范圍內瞬時厘米級精度的高精度定位服務，是我國目前智能駕駛中廣泛應用、比較具有代表性的定位技術，近年來在L2及以上智能駕駛中的裝配率不斷攀升。國內市場上大家所熟知的威馬、蔚來、理想等多款量產車均配置“高精度定位服務”。

目前，六分科技也已為包括威馬M7在內的多款智能駕駛車型提供高精度定位服務，并持續(xù)與汽車制造企業(yè)展開深度技術合作。

隨著定位技術的不斷發(fā)展，以及更高階自動駕駛技術的需求，未來廣域范圍、實時高精度定位服務的精密定位技術也將得到快速發(fā)展。

結語

四維圖新作為引領車城智能化融合發(fā)展的智慧出行科技公司，已通過高精度地圖、GNSS高精度定位服務和融合定位等解決方案，持續(xù)為智能駕駛行業(yè)提供穩(wěn)定、可靠的商業(yè)級高精度位置相關服務，保障智能駕駛的交通安全以及出行效率。

同時，四維圖新還將持續(xù)賦能智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、交通運輸、共享出行等多領域應用，以精準定位，助力萬物互聯(lián)。