衛星定位已經非常普及了,低成本的方案有,高精度定位的方案也存在了很多年,但是現在汽車方向上,面臨一個痛點問題:就是如何在實現高精度的情況下把成本降下來。
我們創造了一種新型的RAC(Realtime Array Calibration, 實時陣列校準)高精度衛星定位技術,僅采用普通的民用單頻信號,就能實現亞米以及分米的定位精度。
這項技術(RAC)的應用,使高精度衛星定位擺脫對地基增強網的依賴,大幅度降低了成本,推動高精度衛星定位大規模的普及應用。
我們知道GPS的誤差有多種的因素,像衛星軌道上信號源的誤差,信號穿透電離層產生的偏差,以及到地面穿過樹木、建筑物的遮擋、反射,都是造成定位偏差的來源。
到了終端以后,接收機終端又有車內環境和接收機本身電路的噪聲所產生的偏差,所以最終造成了普通定位精度只有十米左右的定位精度。
相對于普通測繪中的需求不同,汽車定位還包括車輛行駛方向、車道方向。比如可能特別的重要是需要嚴格的區分出當前汽車在哪一個車道上,如果只是在行駛方向上,絕對定位誤差在兩三米的情況下某些應用場景也是可以接受的,因為車上還有其他相對定位的傳感器。
有很多的衛星定位系統的星座、頻率信號資源是可以用的,但是也確實混淆了一些概念,比如所謂的厘米級,市場上甚至有宣傳過的 30個厘米定位精度的定位手機,就是能夠達到厘米級定位的手機,采用雙頻、多頻之類的,但是實際的效果又怎么樣?還是混淆了很多的概念。
第一,用戶購買終端硬件貴,差分技術及元器件實際上過去是應用測繪行業,硬件成本高。
第二,用戶需繳服務費獲得差分修正數據,這筆錢要交給地基增強網運營商。
第三,用戶需繳通訊流量費用于用戶端與增強系統間的數據傳輸,這筆錢要交給3G/4G運營商。
第四,數據保密問題,地基增強網是雙向數據,用戶位置數據會被運營方自動無償獲取。
第五,使用范圍有限制:只在差分站覆蓋范圍內,實際上有保障可用信號的范圍目前還非常有限。
第六,由于技術復雜,導致維權法律上取證難度大。出現事故后,在衛星網絡、地基增強網絡、3G/4G運營商、終端設備供應商之間難以鑒別劃分責任。
第七,沒有看到基于RTK差分技術的車規級衛星定位芯片量產上車。
第八,差分(RTK)技術所能實現的厘米級絕對定位,是源于測繪應用場景,只能在特定的環境(比如開闊地區)和條件下(比如靜態)確保能夠獲得。
在智能汽車、機器人的實際應用場景中(城市環境、動態),地基增強網所能提供厘米級絕對精度不可確信。
真正來講,免費的信號還是在L1(或B1)的頻段上,在這個頻段上信號是免費的,這些元器件也是最為廉價的。目前來講,RAC在開闊地區和一般城市環境,動態的情況下實現20-60厘米的精度。
我們這個測試視頻里,對于地上的方磚(25×25厘米),RAC定位接收機用測試軟件畫出來也是(25×25厘米)這個方塊,所以認為RAC也能夠實現厘米級的定位,但是只是自己跟自己比,就是相對定位可以達到厘米級。
比如,在露天停車場這樣的一個場景下,能夠達到分米級的定位精度。也有第三方拿了設備做獨立的評測,對這個而且是用統計學的方法,在不同的城市環境下做了一個統計的分析。
第一,用戶購買終端硬件價格低廉,BOM硬件成本低廉。
第二,無需差分修正數據支持。
第三,用戶無需繳通訊流量費用于用戶端與增強系統間的數據傳輸。
第四,數據保密問題,只為用戶自己(車廠)所有。
第五,使用范圍全球可用。
第六,產品質量責任清晰,由我方承擔。
第七,采用成熟量產的車規級器件和工藝,符合汽車使用習慣,能夠通過汽車前裝車規級檢測。
第八,RAC技術所能實現的厘米級相對動態定位精度(自己和自己比),超過RTK;和20-60厘米絕對動態定位精度(和RTK比,以RTK為基準)與RTK動態實際精度接近。在城市環境、樹木遮擋、高架橋下、RAC動態定位穩定性魯棒性比RTK好。
所以低成本RAC技術實現的亞米/分米級的絕對定位精度才是務實的標配。它足夠車道規劃、V2X、地圖更新等場景應用且不可或缺。
RAC也能利用基準站校準,但是目前研判市場不需要。我們很多客戶在預研演示階段用RTK,進入量產階段轉而采用RAC。
現在行業內有一種趨勢,由于高精度地圖、激光雷達、視覺還有決策算法這些在不斷改進,實際上對衛星定位精度的要求在務實、在弱化,并不是要求你一定要定到10厘米、20厘米以下。
很多的開發者現在正在向務實轉變,知道RTK也實現不了。量產的時候可能對衛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圖、激光雷達等這些傳感器去做厘米級的相對定位。