高精度定位功能,對于智能駕駛的重要性正在逐步被市場發掘,成為L3及以上自動駕駛前裝標配功能組件。隨著L3及以上自動駕駛滲透率的增長,高精度定位軟硬件產品需求量正在同步擴大。RTK高精度定位方法可以消除接收機及衛星鐘差、削弱衛星軌道、大氣層延遲等誤差源對定位的影響,獲得厘米級定位精度,因此得到了廣泛應用。
中信科智聯科技有限公司(原“大唐高鴻智聯”)聯合羅德與施瓦茨進行創新性開發,在實驗室環境下成功通過空口仿真RTK高精度定位測試,可以更好模擬C-V2X OBU的實際工作場景。
原理介紹
RTK(Real?Time?Kinematic)實時動態測量技術,是以載波相位觀測為根據的實時差分GPS(RTDGPS)技術。它是測量技術發展里程中的重要突破,其主要由基準站接收機、數據鏈、流動站接收機三部分組成。在基準站上安置1臺接收機為參考站,對衛星進行連續觀測,并將其觀測到的數據和測站信息,通過無線電傳輸設備實時地發送給流動站,流動站GPS接收機在接收GPS衛星信號的同時,通過無線接收設備,接收基準站傳輸的數據,然后根據相對定位的原理,實時解算出流動站的三維坐標及其精度(即基準站和流動站坐標差△X、△Y、△H,加上基準坐標得到的每個點的WGS-84坐標,通過坐標轉換參數得出流動站每個點的平面坐標X、Y和海拔高H)。
從RTK 的工作原理介紹我們可以看到,RTK 定位需要無線通訊技術參與進來,通過LTE/5G 或Wifi 執行從基站到流動站的數據傳輸。一種常用的方法是“通過Internet 協議的RTCM 網絡傳輸”(NTRIP)。因此,基站通過NTRIP服務器將其數據提供給所謂的NTRIP Caster。流動站獲取RTK GNSS 定位所需的數據是通過NTRIP 客戶端從NTRIP Caster 收集的。
測試方案
仿真驗證技術正成為智能網聯技術開發和驗證的重要手段,對高精度定位技術的要求也不斷提升。定位算法作為高精度定位技術中的關鍵技術,在仿真環境下如何對RTK高精度定位算法進行有效的驗證與評價呢?通過原理圖, 我們可以看出,RTK的仿真測試,需要GPS 信號仿真器, 基站信號仿真器,和參與測試的TBOX。因此實驗室仿真環境也離不開對上述關鍵信號的仿真。
R&S公司的基站仿真和定位導航仿真儀表在測試行業中處于領先對位,因此R&S率先推出了RTK基于NTRIP 技術仿真的測試系統。
仿真系統邏輯示意圖如下所示:
R&S CMW500+CMX500仿真4G或者5G 基站信號, 給中信科智聯TBOX 提供4G無線信號和IP仿真。SMBV100B仿真GPS信號 和 NTRIP server, 提供RTCM 數據。
仿真系統實測圖:
TBOX 獲取RTCM 數據后,在 fix mode 中顯示 DGNSS 后, 證明TBOX 已經是RTK 定位。如下圖:
總結
在R&S與中信科智聯的通力合作下,此RTK仿真驗證技術解決方案在業內率先通過驗證。借此,我們可以更好地模擬T-BOX的實際工作場景,對其高精度定位性能進行更加有效的評估,從而幫助縮短研發周期,提高產品性能。
關于中信科智聯
中信科智聯是中國信科集團旗下專注于 C-V2X 車聯網標準研究、技術創新、產品研發、生產服務于一體的高新技術企業,是集團車聯網產業的骨干載體。
中信科智聯從2012年即開展我國核心知識產權的C-V2X(LTE-V2X和NR-V2X)技術標準研究、產品開發和市場推廣工作,擁有完整的C-V2X端到端產品系列及車路協同解決方案,是C-V2X車聯網行業的領軍企業。