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低轨导航增强系统,自动驾驶产业新势力

2021-01-24 14:55
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文丨时空道宇

未来汽车是什么样子的?

展开我们的想象:智能、自动、安全、舒适,这些字眼都是我们能够直接想到的。是的,借助日益发展的传感器技术与智能计算技术,汽车正在一条全新的道路上快速发展。在不远的将来,自动驾驶车辆将陆续上路,实现更高效、更智能的新型交通模式。

自动驾驶车辆的核心要素之一就是高精度定位。借助于精确的位置结合高精度地图,可实现车道级导航,进而更好地服务于车辆变道、匝道行驶,更便捷地适配多种多样的交通规则。

面向自动驾驶的“原生”高精度服务

作为实现自动驾驶必不可少的位置信息,自然也备受瞩目。如何为汽车提供精确、可靠的位置信息,是直接影响自动驾驶实现的关键要素之一。

GNSS定位是目前应用最广泛的绝对定位技术,从汽车导航开始,GNSS定位技术就融入汽车应用,随着高精度定位的普及和高精度地图的发展,导航向车道级精度迈进。如何提高传统卫星导航的全球瞬时高精度定位的能力是智能汽车产业发展必须面对的问题。同时,自动驾驶汽车对高精度定位的可靠性、安全性、完好性提出了更高的标准,要求高精度定位的安全可评估,能够给出具体的安全性指标。

星基增强,是实现全球高精度覆盖的有效手段,基于北斗等全球卫星导航系统的星基增强系统包括高轨星基增强和低轨星基增强两类。从卫星系统工程来看,轨道高度、卫星成本、地面覆盖是相互依存的,高轨星基增强难以支撑瞬时收敛和全球覆盖的并存,而低轨卫星星座可以同时满足用户瞬时收敛和全球覆盖的需求。因此,可以看出低轨卫星增强是实现全球瞬时、高精度、高可靠、兼顾完好性的定位服务的最佳方式之一。

同时,商业航天为低轨卫星系统带来了新的活力,利用低轨导航卫星的低轨道,可实现满足自动驾驶快速收敛的高信息承载量的导航增强信号,设计并实现能够覆盖全球的低轨导航增强系统。

低轨导航增强的构建理念

低轨导航增强可实现信号与信息双增强,信号增强是指低轨卫星将会对地面广播测距信号,这相当于增加了新的卫星信号,低轨信号具有更好的抗干扰能力、更高的信息承载量,能够有效的提升GNSS信号的环境适应性;信息增强指的是测距信号中将会调制精密轨道、钟差等高精度定位所需要的精密产品,满足地面终端完成PPP定位的需要。借助于低轨卫星的高速运动,PPP收敛速度将提升至1分钟以内,实现高精度定位的快速初始化。

低轨卫星需要与现有卫星系统进行时空基准的统一,以实现同一基准下的高精度定位。通过低轨卫星星载接收机接收北斗卫星信号,建立低轨卫星系统与北斗导航系统统一的坐标与时间框架,实现低轨卫星与GNSS融合定位。

低轨导航增强系统建成后,未来的汽车在全球范围内均可获得准确、可靠的高精度定位服务,未来出行体系的空、天、地服务也将受益于低轨导航增强服务,提升服务体验与安全性。

低轨导航增强系统如何体现服务优势?

低轨导航增强系统覆盖全球,在全球任意角落均可接收到平均4颗卫星的信号。低轨卫星的信号承载了测距信号和增强信息,可支持低轨/GNSS快速收敛及厘米级定位,满足自动驾驶的车道级导航需求,同时,利用低轨卫星在轨信号接收,可以更好的实现对卫星完好性的实时监测,为自动驾驶用户提供安全可靠的服务。

时空道宇低轨导航增强首发双星发射后将开展全球首个商用低轨导航增强系统验证。投入使用后,将更好地服务于北斗卫星的定轨定钟,卫星状态实时监测等重要应用,成为北斗导航系统的有力补充,低轨/北斗融合的定位体系,能够为用户提供高中低轨卫星信号,提供瞬时定位、瞬时收敛的高精度定位服务,大大提高GNSS定位系统的性能,为导航定位产业注入新的活力。             作者:亿欧    

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