卫星定位已经非常普及了,低成本的方案有,高精度定位的方案也存在了很多年,但是现在汽车方向上,面临一个痛点问题:就是如何在实现高精度的情况下把成本降下来。
我们创造了一种新型的RAC(Realtime Array Calibration, 实时阵列校准)高精度卫星定位技术,仅采用普通的民用单频信号,就能实现亚米以及分米的定位精度。
这项技术(RAC)的应用,使高精度卫星定位摆脱对地基增强网的依赖,大幅度降低了成本,推动高精度卫星定位大规模的普及应用。
我们知道GPS的误差有多种的因素,像卫星轨道上信号源的误差,信号穿透电离层产生的偏差,以及到地面穿过树木、建筑物的遮挡、反射,都是造成定位偏差的来源。
到了终端以后,接收机终端又有车内环境和接收机本身电路的噪声所产生的偏差,所以最终造成了普通定位精度只有十米左右的定位精度。
相对于普通测绘中的需求不同,汽车定位还包括车辆行驶方向、车道方向。比如可能特别的重要是需要严格的区分出当前汽车在哪一个车道上,如果只是在行驶方向上,绝对定位误差在两三米的情况下某些应用场景也是可以接受的,因为车上还有其他相对定位的传感器。
有很多的卫星定位系统的星座、频率信号资源是可以用的,但是也确实混淆了一些概念,比如所谓的厘米级,市场上甚至有宣传过的 30个厘米定位精度的定位手机,就是能够达到厘米级定位的手机,采用双频、多频之类的,但是实际的效果又怎么样?还是混淆了很多的概念。
第一,用户购买终端硬件贵,差分技术及元器件实际上过去是应用测绘行业,硬件成本高。
第二,用户需缴服务费获得差分修正数据,这笔钱要交给地基增强网运营商。
第三,用户需缴通讯流量费用于用户端与增强系统间的数据传输,这笔钱要交给3G/4G运营商。
第四,数据保密问题,地基增强网是双向数据,用户位置数据会被运营方自动无偿获取。
第五,使用范围有限制:只在差分站覆盖范围内,实际上有保障可用信号的范围目前还非常有限。
第六,由于技术复杂,导致维权法律上取证难度大。出现事故后,在卫星网络、地基增强网络、3G/4G运营商、终端设备供应商之间难以鉴别划分责任。
第七,没有看到基于RTK差分技术的车规级卫星定位芯片量产上车。
第八,差分(RTK)技术所能实现的厘米级绝对定位,是源于测绘应用场景,只能在特定的环境(比如开阔地区)和条件下(比如静态)确保能够获得。
在智能汽车、机器人的实际应用场景中(城市环境、动态),地基增强网所能提供厘米级绝对精度不可确信。
真正来讲,免费的信号还是在L1(或B1)的频段上,在这个频段上信号是免费的,这些元器件也是最为廉价的。目前来讲,RAC在开阔地区和一般城市环境,动态的情况下实现20-60厘米的精度。
我们这个测试视频里,对于地上的方砖(25×25厘米),RAC定位接收机用测试软件画出来也是(25×25厘米)这个方块,所以认为RAC也能够实现厘米级的定位,但是只是自己跟自己比,就是相对定位可以达到厘米级。
比如,在露天停车场这样的一个场景下,能够达到分米级的定位精度。也有第三方拿了设备做独立的评测,对这个而且是用统计学的方法,在不同的城市环境下做了一个统计的分析。
第一,用户购买终端硬件价格低廉,BOM硬件成本低廉。
第二,无需差分修正数据支持。
第三,用户无需缴通讯流量费用于用户端与增强系统间的数据传输。
第四,数据保密问题,只为用户自己(车厂)所有。
第五,使用范围全球可用。
第六,产品质量责任清晰,由我方承担。
第七,采用成熟量产的车规级器件和工艺,符合汽车使用习惯,能够通过汽车前装车规级检测。
第八,RAC技术所能实现的厘米级相对动态定位精度(自己和自己比),超过RTK;和20-60厘米绝对动态定位精度(和RTK比,以RTK为基准)与RTK动态实际精度接近。在城市环境、树木遮挡、高架桥下、RAC动态定位稳定性鲁棒性比RTK好。
所以低成本RAC技术实现的亚米/分米级的绝对定位精度才是务实的标配。它足够车道规划、V2X、地图更新等场景应用且不可或缺。
RAC也能利用基准站校准,但是目前研判市场不需要。我们很多客户在预研演示阶段用RTK,进入量产阶段转而采用RAC。
现在行业内有一种趋势,由于高精度地图、激光雷达、视觉还有决策算法这些在不断改进,实际上对卫星定位精度的要求在务实、在弱化,并不是要求你一定要定到10厘米、20厘米以下。
很多的开发者现在正在向务实转变,知道RTK也实现不了。量产的时候可能对卫星定位精度的要求也就1米左右,但一定要求是低成本,全球可用。剩下的事是高精度地图、激光雷达等这些传感器去做厘米级的相对定位。