자율 주행 위치 측정 기술 GNSS 위치 측정

자율 주행 위치 파악 기술은 자율 주행을 실현하는 데 있어 핵심 기술 중 하나입니다.

쉽게 말해, 자율주행이 해결해야 할 근본적인 문제는 "지금 어디에 있습니까? 어디로 가고 있습니까? 어느 방향으로 가야 합니까?"입니다.

"지금 어디에 있나요?"라는 질문은 오늘 우리가 논의할 위치 파악 기술입니다. 자율주행차는 자신의 위치를 ​​파악하고 주변 환경 정보와 목적지 정보를 결합해야만 다음 목적지를 결정할 수 있습니다.

현재 자율 주행에 사용되는 고정밀 위치 측정 기술에는 세 가지 유형이 있습니다.

1GNSS(글로벌 위성 항법 시스템)와 같은 전자 신호를 기반으로 한 위치 파악;

2트랙 레커닝은 IMU(관성 측정 장치)를 기반으로 하는 기술로, 이전 순간의 위치와 방향을 바탕으로 현재 위치와 방향을 추정합니다.

3환경 특징 매칭, 즉 라이다 매칭과 같은 라이다 및 시각 센서 기반 위치 파악은 먼저 포인트 클라우드 맵을 구축한 다음, 라이다에서 실시간으로 수집한 데이터를 포인트 클라우드와 매칭하여 차량의 현재 위치 정보를 확인하는 과정을 포함합니다.

이 세 가지 방법에는 각각 장점이 있습니다. 오늘은 먼저 GNSS 위치 측정 기술에 대해 살펴보겠습니다.

GNSS는 생소할 수 있지만, GPS나 베이더우(BDS)에 대해서는 들어보셨을 겁니다.

GNSS(지구 항법 위성 시스템)就是글로벌 항법 위성 시스템이는 미국의 GPS, 중국의 BDS, 러시아의 GLONASS, 유럽의 GALILEO 등을 포함하는 일반적인 용어입니다.

원리는 이해하기 쉽습니다.위치가 알려진 4개의 위성을 이용하여 지상 수신기의 위치를 ​​결정하십시오.우리는 위성 위치 확인의 원리를 설명하기 위해 GPS를 예로 들겠습니다.

우주에 있는 모든 GPS 위성은 위성 신호를 통해 현재 위치 좌표 정보를 전 세계에 끊임없이 전송합니다. 모든 GPS 수신기는 안테나를 통해 이 정보를 쉽게 수신하고 읽을 수 있습니다.4개 위성의 공간 좌표는 알려져 있습니다..

위성이 위치 정보를 전송할 때, 데이터 패킷이 전송된 시점의 타임스탬프도 함께 전송합니다. GPS 수신기가 데이터 패킷을 수신하면, 현재 시간(물론 현재 시간은 GPS 수신기 자체에서만 확인할 수 있습니다)에서 타임스탬프에 표시된 시간을 뺍니다. 이는 데이터 패킷이 공중에서 전송되는 데 걸린 시간입니다. 데이터 패킷의 공중 전송 시간에 전송 속도를 곱하면 데이터 패킷이 공중에서 전송된 거리, 즉 위성에서 GPS 수신기까지의 거리를 구할 수 있습니다. 현재,GPS 수신기와 네 개의 위성 사이의 거리는 알려져 있습니다..

입체 기하학에 대한 지식을 바탕으로 GPS 수신기의 현재 위치 정보를 얻을 수 있다.

이 위치 지정 방법은 또한단일 포인트 포지셔닝or절대 위치 지정.

GPS 측위에서 가장 해결하기 어려운 문제는 오차입니다. 측위 오차는 전리층, 수신 장비, 장애물, 다중경로 효과 등 여러 가지 원인으로 발생합니다. 장애물은 위성 신호를 수신하지 못하는 상태를 말합니다. 다중경로 효과는 위성에서 직접 송신된 신호뿐만 아니라 고층 건물에 반사된 신호까지 수신되는 현상을 말합니다. 이로 인해 전파 시간이 오차를 발생시키고, 결과적으로 측위 계산에도 오차가 생깁니다.

GPS 위치 측정의 정확도를 높이고 오류를 줄이기 위해 알려진 좌표를 매개변수로 추가합니다.위치 정확도를 향상시키기 위해 GPS 수신기를 테스트하십시오.차등 포지셔닝라고도상대적 위치.

일반적으로 기지국이라고 불리는 지상 기반 보강 시스템은 알려진 좌표 지점에 설치됩니다. 기지국은 위성 신호를 수신하고, 이 신호를 기반으로 좌표값을 계산한 다음, 알려진 좌표와 비교하여 편차를 얻습니다. 이 편차는 데이터 전송 링크(무선 데이터 회선과 유사) 또는 이동 통신망을 통해 실시간으로 위치 측정 대상인 GPS 수신기로 전송됩니다. 위치 측정 대상인 GPS 수신기는 수신된 정보를 기반으로 보정을 수행하여 위치 정확도를 향상시킵니다.

반송파 위상차 기술(실시간동역학, RTK)은 두 측정 지점의 반송파 위상 측정값을 실시간으로 처리하는 차분 방식입니다. 간단히 말해, 기지국에서 수집한 반송파 위상을 무인 항공기의 수신기로 전송하면, 수신기는 항공기와 기지국에서 관측한 반송파 위상의 차이를 계산하여 좌표를 산출합니다. 일반적으로 수신기와 기지국 간의 오차는 대부분 시공간적 상관관계를 가지므로, 대부분의 오차는 상쇄되거나 감소될 수 있습니다. 두 지점 간 거리가 가까울 경우, 반송파 위상차 기술을 이용하면 센티미터 수준의 위치 정확도를 달성할 수 있습니다.

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