提到卫星导航,就会想到驾驶用的导航——
安装在车辆上车载导航系统是利用车载卫星导航接收机配合电子地图来进行的,能方便且准确地告诉驾驶者去往目的地的最短或者最快路径,是开车最常用的功能之一。
车载导航首先是要定位,然后通过电子地图引导车主如何行进。在此过程中,GNSS全球卫星导航定位系统是车载导航的关键技术。
以往,这种车载的导航总是被人所诟病,一直以“食之无味,弃之可惜”的形象出现在大家心中。
随着自动(辅助)驾驶和车联网V2X等场景的出现,卫星导航定位系统就变得越发重要,成为发展的方向。
车载导航的要求也随之不断增加。从最初的仅服务于人,辅助驾驶员判断大致位置,发展到如今,需要全方位地对周边环境位置、距离等信息的精确计算。GNSS市场在这些因素地驱动下也正在快速发展。
说白了,需要高精度卫星导航。
传统的卫星导航定位精度大概在10米左右,不足以应对自动驾驶和车联网V2X的场景。从目前的L2等级的高级驾驶辅助系统 (ADAS) 到半自动驾驶再到未来的完全自动驾驶 (AD),无人驾驶系统功能的复杂性正在急剧增加。
自动驾驶和车联网场景的实现,最基础最核心的信息就是位置坐标和时间信息,传统的卫星导航其定位精度较差,无法满足这些需求。因此,针对高精度卫星导航的需求就显得尤为重要。当前,实现分米/厘米级的高精度卫星导航定位的,主要是采用RTK技术的多频接收机,也就是载波实时动态差分定位接收机。
所以,今天,测测就浓墨重彩的详解下GNSS高精度卫星导航测试解决方案。
GNSS
“全球卫星导航定位系统”
GNSS是Global Navigation Satellite System的缩写,即全球卫星导航系统,它是利用卫星来测量物体位置、速度及授时等功能的系统。中国北斗、美国GPS、俄罗斯格洛纳斯和欧盟伽利略为联合国卫星导航委员会认定的全球卫星导航系统四大核心供应商。
其中,空间部分包括GNSS工作卫星和备份卫星;地面控制部分则是控制整个系统和时间,负责轨道监测和预报;用户设备部分主要是各种型号的接收机。
各种不同的卫星导航定位系统的频段有所不同——
GNSS的定位原理,简单来说,就是利用几何与物理的一些基本原理,利用空间分布的卫星以及卫星与地面点间距离交汇出地面点位置的方法。因此,若假定卫星的位置已知,通过一定的方法我们又准确测定出地面点A至卫星间的距离,那么A点一定位于以卫星为中心,以所测得距离为半径的球上。若我们能同时测得点A至另两颗卫星的距离,则该点一定处在三个球相交的两个点上。根据地理知识,我们很容易确定其中一个点是我们所需要的点。
以上假设,需要知道已知卫星的位置同时还得测定接收机到三颗卫星的距离,即可实现定位,但是由于卫星大多是分布在两万公里高空的运动载体,只能是在同一时间测定三个距离才可定位,要实现同步必须具有统一的时间基准,从解析几何角度出发,GNSS定位需要包括确定一个点的三维坐标与实现同步的四个未知参数,因此,必须通过测定到至少4颗卫星才能定位,
当前,卫星导航技术已经成为我们生活中不可或缺的一部分。应用领域广泛,涵盖个人消费者、工业、汽车和军工等。
有一个非常明显的趋势是在个人消费者市场,导航接收机使用越来越广泛,其中汽车和移动终端的导航和定位应用越发重要。