自动驾驶中的传感器技术76——Navigation(13)

本文介绍GNSS工程实践

1、指标关注(指标数据仅参考)

定位精度

  • 静态定位精度≤2m,CEP95

  • 动态定位精度≤10,CEP95

首次定位时间

  • 冷启动时间≤45s,星历/历书/时间/位置均未知

  • 热启动时间≤5s,星历/历书/时间/位置均已知

  • 重捕获时间≤3s,卫星信号失锁

灵敏度

  • 捕获灵敏度≤-140dBm,冷启动条件下

  • 重捕获灵敏度≤-145dBm,卫星信号失锁条件下

  • 跟踪灵敏度≤-150dBm,定位成功后实现持续跟踪

数据更新率

  • NMEA数据更新率≥10Hz

  • 原始观测量更新率≥5Hz

PPS精度:20ns

2、系统设计

GNSS模组供应商服务器提供的AGNSS辅助定位数据:卫星实时星历,提升首次定位时间;

模组原始观测量(RTCM3.2)输出:给自动驾驶

  • 载波观测量

  • 伪距观测量

  • 多普勒

  • 星历数据

  • PVT数据:GNSS 模组的 PVT (Position‑Velocity‑Time)输出是指接收机在一次观测历元内向外部接口提供的定位、速度和时间信息。用于给自动驾驶定位初始化

  • PPS输出

NMEA(0183格式):给高德地图等

  • RMC/GGA/GSA/GSV/GST/GLL/ZDA/VTG
  1. 组合使用:在实际应用中,通常同时打开 RMC、GGA、GSA、GSV 四条语句,以获得完整的定位、卫星状态和精度信息。

  2. 带宽控制:如果对数据量有严格限制,可仅保留 RMC(已包含时间、位置、速度)或 GGA(定位质量)+ GSV(卫星可视信息)。

  3. 时间同步:需要高精度时间的系统(如数据记录、同步网络)应使用 ZDA 或 RMC 中的 UTC 时间字段。

  4. 误差评估:对定位精度要求高的场景(如测绘、自动驾驶)建议开启 GST,实时监控 RMS 误差。

自动驾驶还需要IMU数据

  • 3轴加速度

  • 3轴陀螺仪角速度

  • 陀螺仪温度

  • 时间

自动驾驶还需要RTK基站数据(比如千寻)

最终完成自动驾驶的高精定位

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