GNSS如何幫助汽車實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位

對于現(xiàn)代生活來說，“定位”服務(wù)是必不可少的，無論是我們通過手機(jī)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(chǔ)的衛(wèi)星定位服務(wù)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(jìn)技術(shù)被應(yīng)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(shù)，該技術(shù)可以從多個(gè)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(lǐng)域關(guān)注和應(yīng)用的焦點(diǎn)。

如此厲害的定位技術(shù)，它是如何幫助汽車實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位的呢？

在我國智能駕駛技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用中，GNSS高精度定位離不開一項(xiàng)特殊技術(shù)——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(wù)吧！

GNSS

要了解GNSS高精度定位技術(shù)，不得不先了解GNSS。GNSS即全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System），目前GNSS擁有全球服務(wù)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(dǎo)航系統(tǒng)服務(wù)能力的主要有：日本的準(zhǔn)天頂QZSS，印度的IRNSS。

GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由三個(gè)部分組成：空間星座部分、地面監(jiān)控部分、用戶設(shè)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(jī)的位置。再結(jié)合時(shí)間差經(jīng)過一系列的換算，最終得出目標(biāo)位置。

雖然衛(wèi)星定位原理簡單，但在實(shí)際應(yīng)用中卻會因?yàn)橥饨绲母蓴_而產(chǎn)生定位誤差，達(dá)不到理想定位狀態(tài)。

例如，衛(wèi)星信號穿過大氣層時(shí)，大氣中不同介質(zhì)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(yīng)影響，會讓同一信號被多次接收，導(dǎo)致距離誤差無法控制。其他誤差因素還有衛(wèi)星時(shí)鐘差、接收機(jī)誤差等。

為了降低這些誤差，我們引入了差分定位技術(shù)，也就是相對定位技術(shù)。

目前在測量測繪行業(yè)中經(jīng)常用到的差分定位技術(shù)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(jìn)行“事后處理”的動(dòng)態(tài)相對定位技術(shù)。由于不能滿足智能駕駛等“實(shí)時(shí)定位的需求”，這里小編就略過不介紹了。

RTD（Real Time Differential）是一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)碼相位差分技術(shù)。它根據(jù)基準(zhǔn)站已知坐標(biāo)和各衛(wèi)星的坐標(biāo)，求出每顆衛(wèi)星每一時(shí)刻到基準(zhǔn)站的真實(shí)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(jī)，屬于碼（C/A碼、P碼）差分技術(shù)。RTD由于使用的是偽距測量，精度只能達(dá)到亞米級，通常用于非高精度定位領(lǐng)域。

RTK（Real-time kinematic）是一種利用GNSS全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)載波相位觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)相對定位的差分技術(shù)，它能夠?qū)崟r(shí)地提供測站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，其瞬時(shí)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(shù)的出現(xiàn)，幫助人們在野外實(shí)時(shí)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(dòng)站距離限制，其精度和成本兩個(gè)層面都無法達(dá)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(nèi)作業(yè)需要多次設(shè)站或設(shè)立多個(gè)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(jì)90年代中期，人們提出了網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)（NRTK），可通過多個(gè)參考站組成的GPS網(wǎng)絡(luò)來估計(jì)一個(gè)地區(qū)的GPS誤差模型，并為網(wǎng)絡(luò)覆蓋地區(qū)的用戶提供校正數(shù)據(jù)，用一個(gè)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(gè)參考網(wǎng)格的校正數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)利用網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，突破了距離的限制，使區(qū)域內(nèi)的用戶終端可以實(shí)時(shí)獲得高精度的定位結(jié)果。

NRTK（network real-time kinematic positioning）網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)借助移動(dòng)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(jié)合，把傳統(tǒng)RTK的電臺播報(bào)形式以網(wǎng)絡(luò)媒體進(jìn)行傳播，在更大地區(qū)范圍內(nèi)，可較均勻地布設(shè)多個(gè)基準(zhǔn)站。

一般每3個(gè)基準(zhǔn)線可組成一個(gè)基準(zhǔn)站網(wǎng)格，流動(dòng)站在這個(gè)網(wǎng)格內(nèi)活動(dòng)時(shí)，可利用虛擬參考站技術(shù)VRS（Vritual Reference Station）去生成的一個(gè)虛擬參考站，作為流動(dòng)站可參考的基準(zhǔn)站，幫助流動(dòng)站獲得厘米級定位精度。

目前在我國，基于NRTK技術(shù)的高精度定位服務(wù)已得到廣泛應(yīng)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(shù)原理，為廣大用戶提供厘米級高精度定位服務(wù)。

六分科技，依托在全國自建并組網(wǎng)的2800+個(gè)CORS基站，實(shí)時(shí)接收北斗、GPS、伽利略、格洛納斯和準(zhǔn)天頂五大衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)信號，并通過云端解算中心，計(jì)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(dǎo)航算法，得到高精度定位結(jié)果，以“網(wǎng)-云-端”一體化解決方案，為包括智能駕駛汽車在內(nèi)的各行業(yè)客戶提供5系統(tǒng)16頻點(diǎn)，全天候7*24h、實(shí)時(shí)厘米級高精度定位服務(wù)。

視頻，六分科技服務(wù)應(yīng)用場景

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

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

隨著定位技術(shù)的不斷發(fā)展，以及更高階自動(dòng)駕駛技術(shù)的需求，未來廣域范圍、實(shí)時(shí)高精度定位服務(wù)的精密定位技術(shù)也將得到快速發(fā)展。

結(jié)語

四維圖新作為引領(lǐng)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(wù)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(guān)服務(wù)，保障智能駕駛的交通安全以及出行效率。

同時(shí)，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(yùn)輸、共享出行等多領(lǐng)域應(yīng)用，以精準(zhǔn)定位，助力萬物互聯(lián)。