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股票炒股网站大全 智驾方案变革之外,高精度GNSS模组全面迭代

发布日期:2024-07-30 13:49    点击次数:123

股票炒股网站大全 智驾方案变革之外,高精度GNSS模组全面迭代

随着L2及以上级别自动驾驶汽车的普及股票炒股网站大全,高精度GNSS模组在汽车自动驾驶领域的渗透率不断提升。高精度GNSS模组能够提供可靠的绝对定位信息,成为智能设备实现精确定位的关键角色。

在时隔4年重磅回归的2024北京车展上,主机厂高管互相登“台”拜访,零部件供应商则纷纷发布新产品。

作为高精度定位龙头企业,导远科技一次展示三款GNSS模组产品, 分别是两款车规级模组(NAV3110、NAV3120),及一款工业级别模组(NAV3310)。三款模组均可支持6大卫星导航系统,包括GPS、中国北斗BDS、格洛纳斯Glonass、伽利略Galileo、准天顶QZSS及印度NAVIC。在频段方面,NAV3110和NAV3310可同时接收L1、L5双频,NAV3120支持包括L1、L2、L5、L6全频。

导远GNSS模组NAV3110

本次亮相的最新一代GNSS模组NAV3110,满足车规级设计,保证在-40~105℃的环境下稳定工作,具有高性能、低成本、小尺寸和低功耗等优势,适合规模化量产的ADAS、智能驾驶应用。

如何判断GNSS产品是否足够优秀?三个指标很重要:收敛快、抗干扰能力强、精度高。

快速收敛:城市NOA定位的关键

导远科技研发副总裁、GNSS产品线负责人王理砚介绍到,快速收敛到固定解是多频多星座GNSS模组的优势。

城市NOA场景经常会出现隧道、地库、立交桥等遮挡路段,卫星信号在短时间质量减弱或完全丢失。在隧道中,组合导航只能依靠持续工作的惯性测量单元维持高精度定位。在出隧道时,GNSS模组可重新捕获卫星信号,而“收星”的速度,即卫星导航恢复的速度,就是考验GNSS模组性能强弱的重要指标。

“同样的时间、地点,它能够捕获到比别人多的卫星,恢复得就更快,这对于城市NOA所面临的复杂场景尤为重要,可以大大提高定位系统的可用率。以导远NAV3120为例,它拥有1040跟踪通道,固定率可从60%~70%提升到80%~90%左右。” 王理砚说。

同时跟踪多个GNSS星座会增加任何给定时间的可见卫星数量,从而提高定位的鲁棒性。在理想条件下,GNSS模组通常能在大约10秒内收敛至固定解。NAV3120通过优化算法,能使这一时间缩短一半。

NAV3120隧道场景测试视频

在导远最新公布的隧道场景测试视频中,在相同的测试环境和时间下,测试车辆经过长达3000米的隧道时,卫星信号完全丢失。在出隧道后,NAV3120在北京时间15:40:38.5便恢复首次定位,并在不到4秒后收敛到固定解(北京时间15:40:42.1),而对比设备首次定位时间晚了接近8秒,恢复到固定解更是慢了超过9秒(北京时间15:40:51.2)的时间。当时测试车辆的车速约为40km/h,以此推算,在NAV3120恢复固定解后,对比设备还需要汽车继续往前行驶100米左右的距离才实现首次恢复。

而作为一款性能优异的全系统双频点GNSS模组,NAV3110拥有135跟踪通道,较同类型产品高60%,数据更新频率为10HZ(RAW),在灵敏度上的表现值得称赞,其重捕获灵敏度可达到-160dBm。

抗干扰能力:智驾安全的守门员

在实际应用中,卫星信号容易受到外部干扰源的频率干扰,导致GNSS模组定位精度下降或完全失去位置信息。此外,也可能存在遭遇故意篡改的威胁,如伪造的GNSS信号欺骗,导致模组输出错误的坐标,使得终端设备偏离预定轨道。

安全无小事,特别是在汽车领域,不管是在高速公路,还是交通参与者繁多的城市道路,车辆定位偏差甚至出错,都是汽车用户无法接受的,轻则导致自动驾驶系统退出,体验变差,重则有可能产生交通事故。

为了增强应对干扰和欺骗的能力,行业内通常会在干扰信号检测算法、窄带抗干扰单元、加密技术、抗干扰天线等多重保护技术发力,提升GNSS模组的信号接收性能。

NAV3120抗干扰能力测试视频

导远通过模拟信号干扰环境为GNSS模组搭建真实“战场”。在L1、L2、L5频点同时受干扰的环境中,NAV3120仍然能够持续正常工作,最重要的原因是NAV3120采用多频点窄带宽抗干扰设计,有着优异的抗干扰能力,并在实测中接受考验、持续改进。

多种技术加持,成就高精度定位

多频多星座,提升定位精度

消减GNSS误差,提高定位精度的最佳手段之一便是提升GNSS模组可追踪的卫星系统和频段。

GNSS的误差源非常多样,主要分为3类,包括卫星轨道、卫星钟差等来自卫星本身的误差,电离层延迟、对流程延迟等传播途径的误差,以及接收机与卫星之间可能存在多路径效应的终端设备误差等。

通过增加可跟踪的全球卫星导航系统星座数目,优化卫星的空间几何结构,GNSS模组不仅可以实现快速首次定位,还可以提高定位结果的精度和可靠性。同时,从只能接收卫星 L1 载波信号,到双频甚至全频,GNSS模组接收到的卫星数量增多,可输出高精度的原始观测量,有效抑制多路径效应,从而减小定位误差。

此外,SBAS(Satellite-Based Augmentation System)是一种可以提升卫星导航系统的精度、可靠性和可用性的技术,导远NAV3120、NAV3110同时支持星基增强系统SBAS,获得强大的定位性能。

通过保证相同的测试环境和时间的测试手段,导远对NAV3110进行了道路对比测试,覆盖高架上、城市开阔、居民楼、林荫道和高楼多径等城市综合场景路线。

NAV3110GNSS模组不同测试场景下水平误差结果对比

测试结果显示,在开阔场景下,NAV3110模组的固定率及定位精度与对比设备整体相当,3σ定位精度要略优一些;在高楼多径和树荫遮挡场景,如CBD高楼道路和林荫道路,NAV3110模组的定位精度则明显优于对比设备;而在复杂场景下,如卫星信号遮挡严重的城市峡谷道路,NAV3110模组与对比设备整体表现相当,固定率和定位精度在同一量级,个别场景甚至略胜一筹。

RTK:定位精度全面升级的武器

如果想要进一步提升精度,就需要用到实时载波相位差分技术(RTK)。

RTK是一种GNSS网络载波相位差分定位技术,它通过基准站的引入,同时减少星历数据、卫星钟差、电离层延时、对流层延时引起的定位误差,定位精度通常可达到厘米级。

王理砚说,“导远自研的RTK算法支持通用的网络差分服务,并适配了海内外多家PPP-RTK服务商,率先实现PPP-RTK落地应用。NAV3120、NAV3110内置RTK算法,能够在数秒内实现厘米级定位精度,还支持PPP-RTK。”

组合定位,全场景下的高可用性

伴随智能汽车从高速走向城区的进程,高精度GNSS模组的应用场景变得更加复杂,隧道、立交桥、地下车库等场景出现频率直线上升。

在现今国际上,许多国家的领导人都出身于精英阶层,但曾经有一位总统打破了“寒门难出贵子”的困境,凭借自己的努力,在49岁时就登上总统之位,他就是连任伊朗第9届和10届总统的内贾德。出身微寒的内贾德,凭借一己之力从底层走向总统,一举打破了教士垄断总统职位的伊朗政坛现状,书写了一段颇为传奇的人生。也许是他出身底层,所以明白百姓的心声。

在五十多年前,河北省的秦皇岛是一个贫穷落后的地方,在当地老百姓眼里,市区能拿的出手的只有一栋高楼和一条大马路。可是,郭沫若先生对秦皇岛却有着非常深沉的爱。

如何在复杂场景维持稳定、可靠的高精度定位结果?行业内通常会采用GNSS模组+ RTK服务 + IMU的组合定位形式,同时结合车辆车速、方向等信息,满足智能驾驶对GNSS系统的高性能要求。

NAV3120可支持内置IMU或外接高性能IMU,以保证在极端恶劣场景和隧道等GNSS弱或无信号情况下的高精度定位能力,可保证汽车在500米的行驶距离内,定位偏差小于1个车位,做到全场景下的高可用性。

NAV3120GNSS模组不同测试场景下水平误差结果对比

此前,焉知分析了NAV3120在不同测试场景下的水平误差结果对比,得出以下结论:

相比业内头部的车规级双频GNSS模组(对比设备A),无论是RMS、1σ及2σ,NAV3120模组的定位性能有比较明显的优势。即使是与业内头部的车规级多频模组(对比设备B)相比,在CBD道路、郊区道路以及城市高架道路环境下,两者的定位误差非常相近,甚至在林荫道路环境下,NAV3120的定位误差还要优于多频模组。

自研MEMS芯片已通过国际客户测试验证

GNSS模组有巨大的市场潜力,据欧盟空间计划局(EUSPA)和欧盟委员会(EC)2024年1月统计及预测,2023年全球GNSS市场规模约2600亿欧元(约2万亿元人民币),预计2033年5900亿欧元(约4.5万亿元人民币亿),CAGR(复合增长率)超8%,保持稳定增长态势。2023年GNSS设备出货量16亿台,预计到2033年达到22亿台。

GNSS模组在乘用车的市场有多大呢?

当前,中国市场L2及以上智能辅助驾驶的搭载率正迅速上升,根据高工智能汽车研究院监测数据显示,2024年1-4月,中国市场(不含进出口)乘用车前装标配L2及以上智能辅助驾驶交付273.47万辆,同比增长38.28%,前装搭载率升至43.49%。

与此同时,汽车赛道面临着激烈的技术、产品和价格竞争,高精度定位作为一个新型传感器,主机厂在选择定点供应商时,除了产品性能之外,量产交付量、产品性价比及售后服务等指标的权重都将同时上升。

值得一提的是,作为定位解决方案领域的“全能玩家”,导远拥有从芯片设计、流片、生产到封装测试的自主研发能力。在北京车展上亮相的最新一代MEMS芯片GST80,是业内首款内置MCU和多种接口的可编程汽车惯性传感器,成为MEMS芯片在传感和运算一体化的重大里程碑。

导远自研MEMS芯片

近日据媒体报道,导远已确定将从2026年开始为某国际一线车企供货约250万套组合导航系统,且公司新一代MEMS芯片也已经经过了国际客户的测试验证。可见,中国智能零部件供应商在全球的影响力已与日俱增,期待供应链出海的更多惊喜。

根据公司官方介绍,导远已经形成了GNSS模组、IMU模组、姿态传感器以及组合导航系统的完备产品矩阵。在生产制造方面,导远2021年率先进行数字化转型升级,建成定位感知领域全国首条数字化产线股票炒股网站大全,现已获得30多家主机厂多个全球车型定点,量产交付约百万套智能传感器套件。

发布于:上海市

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