Otonom sürüş konumlandırma teknolojisi GNSS konumlandırma

Otonom sürüş konumlandırma teknolojisi, otonom sürüşün gerçekleştirilmesinde kilit teknolojilerden biridir.

Basitçe anlatmak gerekirse, sürücüsüz sürüşün çözmesi gereken temel sorun şudur: Şu anda neredesiniz? Nereye gidiyorsunuz? Hangi yöne gideceksiniz?

"Şu anda neredesiniz?" sorusu, bugün ele alacağımız konumlandırma teknolojisidir. Otonom bir araç, ancak konumunu bildikten sonra çevredeki ortam bilgilerini ve varış noktası bilgilerini birleştirerek bir sonraki durağına karar verebilir.

Otonom sürüşte kullanılan yüksek hassasiyetli konumlandırma teknolojilerinin şu anda üç türü bulunmaktadır:

1Elektronik sinyallere dayalı konumlandırma, örneğin Küresel Uydu Navigasyon Sistemi (GNSS);

2IMU (atalet ölçüm birimi) tabanlı bir teknoloji olan konum belirleme, önceki andaki konum ve yöne dayanarak mevcut konum ve yönü tahmin eder;

3Çevresel özellik eşleştirme, yani lidar ve görsel sensörlere dayalı konumlandırma (örneğin lidar eşleştirme), öncelikle bir nokta bulutu haritası oluşturmayı ve ardından aracın mevcut konum bilgisini belirlemek için lidar tarafından gerçek zamanlı olarak toplanan verileri nokta bulutuyla eşleştirmeyi gerektirir.

Bu üç yöntemin her birinin kendine özgü avantajları vardır. Bugün öncelikle GNSS konumlandırma teknolojisine göz atacağız.

GNSS'ye aşina olmayabilirsiniz, ancak GPS veya Beidou (BDS)'den bahsediyorsanız, bunlara aşinasınız demektir.

GNSS (Küresel navigasyon uydu sistemi)küresel navigasyon uydu sistemiGPS, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki GPS, Çin'deki BDS, Rusya'daki GLONASS, Avrupa'daki GALILEO vb. sistemleri kapsayan genel bir terimdir.

Prensibi anlamak kolaydır, yaniKonumları bilinen dört uydu kullanarak yer alıcısının konumunu belirleyin.Uydu konumlandırma prensibini açıklamak için GPS'i örnek olarak ele alacağız.

Evrende faaliyet gösteren her GPS uydusu, uydu sinyalleri aracılığıyla sürekli olarak mevcut konum koordinat bilgilerini dünyaya yayınlamaktadır. Herhangi bir GPS alıcısı, anteni aracılığıyla bu bilgiyi kolayca alabilir ve okuyabilir, yani konumunu belirleyebilir.Dört uydunun uzaysal koordinatları biliniyor.

Uydu konum bilgisini gönderirken, veri paketi gönderildiğinde zaman damgasını da ekler. GPS alıcısı veri paketini aldıktan sonra, zaman damgasındaki zamanı mevcut zamandan çıkarır (elbette mevcut zaman yalnızca GPS alıcısı tarafından belirlenebilir), bu da veri paketinin havada iletilmesi için geçen süredir. Veri paketinin havada iletim süresini iletim hızıyla çarparak, veri paketinin havada iletildiği mesafeyi, yani uydudan GPS alıcısına olan mesafeyi elde edebilirsiniz. Şu anda,Dört uydunun GPS alıcısına olan mesafeleri bilinmektedir..

Katı geometri bilgisine dayanarak, GPS alıcısının mevcut konum bilgisi elde edilebilir.

Bu konumlandırma yöntemine aynı zamanda denir.Tek nokta konumlandırmaormutlak konumlandırma.

GPS konumlandırmasında çözülmesi en zor sorun hatadır. İyonosferden, alıcı ekipmandan, engellerden ve çoklu yol etkilerinden kaynaklanan konumlandırma hatalarına birçok neden vardır. Engelleme, uydu sinyallerinin alınamaması anlamına gelir. Çoklu yol etkisi ise, yalnızca uydu tarafından doğrudan gönderilen sinyallerin alınamaması değil, aynı zamanda yüksek binalardan yansıyan sinyallerin de alınması anlamına gelir. Bu şekilde, yayılma süresi yanlış olur ve hesaplanan konum da yanlış olur.

GPS konumlandırmasının doğruluğunu artırmak ve hataları azaltmak için, bilinen koordinatlara sahip bir parametre eklenir.Konumlandırma doğruluğunu artırmak için GPS alıcısını test edin, bu işlem şöyledir:Diferansiyel konumlandırmaOlarak da adlandırılangöreceli konumlandırma.

Genellikle baz istasyonu olarak bilinen yer tabanlı bir destek sistemi, bilinen bir koordinat noktasına yerleştirilir. Baz istasyonu ayrıca uydu sinyallerini alabilir, bu sinyallere dayanarak koordinat değerlerini hesaplayabilir ve ardından sapmayı elde etmek için bunları bilinen koordinatlarla karşılaştırabilir. Sapma daha sonra bir veri iletim bağlantısı (veri iletim bağlantısı, kablosuz bir veri hattına eşdeğerdir) veya mobil iletişim ağı aracılığıyla gerçek zamanlı olarak konumlandırılacak GPS alıcısına gönderilir. Konumlandırılacak GPS alıcısı, alınan bilgilere dayanarak düzeltmeler yaparak konumlandırma doğruluğunu artırır.

Taşıyıcı faz farkı teknolojisi (Gerçek Zamanlı Kinematik, RTK), iki ölçüm istasyonunun taşıyıcı faz ölçümlerini gerçek zamanlı olarak işleyen bir diferansiyel yöntemdir. Basitçe ifade etmek gerekirse, baz istasyonu tarafından toplanan taşıyıcı fazı insansız aracın alıcısına gönderir ve alıcı, makinenin ve baz istasyonunun taşıyıcı faz gözlemleri arasındaki farkı hesaplayarak koordinatları belirler. Genel olarak, alıcı ve baz istasyonu arasındaki hataların çoğu zaman ve mekansal korelasyona sahiptir, bu nedenle hataların çoğu telafi edilebilir veya azaltılabilir. İki istasyon arasındaki mesafe çok uzak olmadığında, taşıyıcı faz farkı konumlandırma doğruluğunu santimetre seviyesine ulaştırabilir.

Bu makale, fikri mülkiyet haklarının korunmasını destekleyen "Automotive Technology Fresh Chat"ten yeniden yayınlanmıştır. Yeniden yayınlarken lütfen orijinal kaynağı ve yazarı belirtin. Herhangi bir telif hakkı ihlali durumunda, lütfen silinmesi için bizimle iletişime geçin.