Autonoom rijden positioneringstechnologie GNSS-positionering

Positioneringstechnologie voor autonoom rijden is een van de belangrijkste technologieën voor de realisatie van autonoom rijden.

Simpel gezegd is het fundamentele probleem dat zelfrijdende auto's moeten oplossen: Waar ben je nu? Waar ga je naartoe? Welke kant moet je op?

De vraag "waar ben je nu?" is de positioneringstechnologie die we vandaag gaan bespreken. Een zelfrijdende auto kan alleen bepalen waar hij naartoe moet als hij zijn locatie kent en vervolgens de informatie over de omgeving combineert met de bestemmingsinformatie.

Er zijn momenteel drie soorten uiterst nauwkeurige positioneringstechnologieën die worden gebruikt voor autonoom rijden:

1.Positionering op basis van elektronische signalen, zoals het Global Satellite Navigation System (GNSS);

2Track reckoning, een technologie gebaseerd op de IMU (inertiële meeteenheid), schat de huidige positie en richting op basis van de positie en richting op het vorige moment;

3Omgevingskenmerkmatching, oftewel positionering op basis van lidar en visuele sensoren, zoals lidar-matching, vereist eerst het opstellen van een puntenwolkkaart en vervolgens het in realtime vergelijken van de door de lidar verzamelde gegevens met de puntenwolk om de huidige locatie van het voertuig te bepalen.

Elk van deze drie methoden heeft zijn eigen voordelen. Vandaag kijken we eerst naar de GNSS-positioneringstechnologie.

GNSS is u wellicht onbekend, maar als u het over GPS of Beidou (BDS) hebt, bent u er waarschijnlijk wel bekend mee.

GNSS (wereldwijd satellietnavigatiesysteem)就是wereldwijd navigatiesatellietsysteem, is een algemene term die onder andere GPS in de Verenigde Staten, BDS in China, GLONASS in Rusland en GALILEO in Europa omvat.

Het principe is gemakkelijk te begrijpen, dat wil zeggenBepaal de positie van een grondontvanger met behulp van vier satellieten waarvan de posities bekend zijn.We gebruiken GPS als voorbeeld om het principe van satellietpositionering uit te leggen.

Elke GPS-satelliet in het universum zendt continu zijn actuele positiecoördinaten uit naar de wereld via satellietsignalen. Elke GPS-ontvanger kan deze informatie eenvoudig via zijn antenne ontvangen en uitlezen.De ruimtelijke coördinaten van de vier satellieten zijn bekend.

Wanneer de satelliet de locatiegegevens verzendt, voegt deze ook een tijdstempel toe van het moment waarop het datapakket wordt verzonden. Nadat de GPS-ontvanger het datapakket heeft ontvangen, trekt deze de tijd van het tijdstempel af van de huidige tijd (de huidige tijd kan natuurlijk alleen door de GPS-ontvanger zelf worden bepaald). Dit is de tijd die het datapakket nodig heeft om door de lucht te worden verzonden. Door de verzendtijd van het datapakket door de lucht te vermenigvuldigen met de verzendsnelheid, kan men de afstand berekenen die het datapakket door de lucht heeft afgelegd, oftewel de afstand van de satelliet tot de GPS-ontvanger. Op dit moment...De afstanden van de vier satellieten tot de GPS-ontvanger zijn bekend..

Op basis van kennis van ruimtelijke meetkunde kan de actuele positie van de GPS-ontvanger worden bepaald.

Deze positioneringsmethode wordt ook wel genoemdPositionering op één puntorabsolute positionering.

Het moeilijkste probleem bij GPS-positionering is het oplossen van fouten. Er zijn veel oorzaken voor positioneringsfouten, zoals de ionosfeer, defecte ontvangstapparatuur, obstakels en meerpadseffecten. Occlusie betekent dat satellietsignalen niet kunnen worden ontvangen. Het meerpadseffect houdt in dat niet alleen de signalen die rechtstreeks door de satelliet worden uitgezonden niet worden ontvangen, maar ook signalen die door hoge gebouwen worden weerkaatst. Hierdoor zal de propagatietijd onjuist zijn en de berekende positie dus ook.

Om de nauwkeurigheid van GPS-positionering te verbeteren en fouten te verminderen, voegen mensen een parameter met bekende coördinaten toe.Test de GPS-ontvanger om de positioneringsnauwkeurigheid te verbeteren, dit isDifferentiële positionering, Ook welrelatieve positionering.

Een grondgebonden augmentatiesysteem, beter bekend als een basisstation, wordt op een bekend coördinatenpunt geplaatst. Het basisstation kan satellietsignalen ontvangen, de coördinatenwaarden berekenen op basis van deze signalen en deze vervolgens vergelijken met de bekende coördinaten om de afwijking te bepalen. Deze afwijking wordt vervolgens via een dataverbinding (een dataverbinding is vergelijkbaar met een datalijn, maar dan draadloos) of een mobiel communicatienetwerk in realtime naar de GPS-ontvanger gestuurd. De GPS-ontvanger corrigeert de positie op basis van de ontvangen informatie, waardoor de nauwkeurigheid van de positionering verbetert.

De technologie voor faseverschilberekening van draaggolven (Real Time Kinematic, RTK) is een differentiële methode die faseverschilmetingen van draaggolven van twee meetstations in realtime verwerkt. Simpel gezegd, de technologie stuurt het door het basisstation verzamelde faseverschil van de draaggolf naar de ontvanger van het onbemande voertuig. De ontvanger berekent vervolgens het verschil tussen de faseverschilmetingen van het voertuig en het basisstation om de coördinaten te bepalen. Over het algemeen hebben de meeste fouten tussen de ontvanger en het basisstation een correlatie in tijd en ruimte, waardoor de meeste fouten kunnen worden gecompenseerd of verminderd. Wanneer de afstand tussen de twee niet groot is, kan de technologie voor faseverschilberekening van draaggolven de positioneringsnauwkeurigheid tot op centimeterniveau brengen.

Dit artikel is overgenomen van "Automotive Technology Fresh Chat", dat de bescherming van intellectuele eigendomsrechten ondersteunt. Vermeld bij overname de oorspronkelijke bron en auteur. Neem bij inbreuk contact met ons op zodat we het artikel kunnen verwijderen.