最近,國內(nèi)L3、L4級自動駕駛合法上路的新聞事件引起了廣泛關(guān)注,四部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車準(zhǔn)入和上路通行試點工作的通知》(以下簡稱“通知”),為自動駕駛技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供了重要的政策支持。
要實現(xiàn)自動駕駛,車輛必須具備感知系統(tǒng)。車聯(lián)網(wǎng)V2X技術(shù)能夠?qū)④囕v感知范圍擴展到數(shù)百米,這相較于ADAS系統(tǒng)中的雷達、光學(xué)攝像頭的探測范圍而言有很大優(yōu)勢。將車聯(lián)網(wǎng)V2X技術(shù)與ADAS系統(tǒng)的多種探測手段相結(jié)合,借助融合信息處理技術(shù),能夠有效提升行車安全和交通效率問題,不斷提升自動駕駛體驗。
自動駕駛車輛,尤其是L3及以上級別的自動駕駛車輛,對高精度定位有著剛性需求。精度、可靠性和實時性是核心需求。定位精度要求達到厘米級,實現(xiàn)車道級的定位。定位的可靠性是指即使在復(fù)雜場景下,如高架橋、隧道等,系統(tǒng)都具有較高的可靠性。定位的實時性不好,會造成嚴(yán)重后果,同時也會降低定位的精度和可靠性。例如,一輛時速72公里的汽車,每一毫秒行駛的距離是2厘米。如果它的延遲達到10毫秒,僅僅是延遲帶來的定位誤差就會達到0.2米。
小科普:自動駕駛等級都有哪些?
自動駕駛分級最早出現(xiàn)在美國汽車工程師學(xué)會(SAE)的一個規(guī)范J3016中,它最早定義了自動駕駛分為6個級別,就是我們經(jīng)常聽到的L0-L5。規(guī)范最早規(guī)范定了L0-L2為高級駕駛輔助系統(tǒng)功能,即ADAS(Advanced Drive Assistant System),L3級別以上才能稱之為自動駕駛。目前這個規(guī)范在2021年剛更新了一版。
我們國家于2021年發(fā)布的國標(biāo)GB/T40429中也作了規(guī)定,雖然國標(biāo)規(guī)中歸為0級、1級等,不過整體上看下國標(biāo)和J3016最新版規(guī)定的等級基本一致。
0級 -
可以理解為主要包含兩部分功能:一部分是預(yù)警類功能,該部分功能只是提供預(yù)警,但不會干預(yù)駕駛員對車輛加減速和轉(zhuǎn)向的控制;另一部分為控制類功能,但是這部分控制類功能有個特點就是不會持續(xù)的幫你控制車輛,只會在某些條件滿足時,短暫的介入車輛的加減速或者轉(zhuǎn)向控制。
1級 -
1級駕駛自動化對應(yīng)L1。這部分功能會幫助駕駛員持續(xù)控制橫向或縱向運動,而且只會持續(xù)的控制其中之一。也就是說,L1級只會持續(xù)的幫你控制車輛的加減速或者轉(zhuǎn)向中的一個。
2級 -
2級駕駛自動化對應(yīng)L2,該級別功能會持續(xù)幫助駕駛員提供縱向和橫向的控制,也就是說,可以長時間的同時控制車輛的轉(zhuǎn)向和加減速。
3級 -
3級駕駛自動化對應(yīng)L3自動駕駛,它被稱為有條件的自動駕駛。車輛可以在要求的條件滿足的前提下執(zhí)行自動駕駛,在自動駕駛系統(tǒng)判定自身無法完成自動駕駛時,會請求駕駛員接管車輛,駕駛員在需要在一定時間內(nèi)(一般來說是10s鐘內(nèi))接管車輛,如果駕駛員一直不接管車輛,自動駕駛系統(tǒng)需要根據(jù)情況選擇是否執(zhí)行最小風(fēng)險策略,使車輛達到一個最小風(fēng)險狀態(tài)。(一般來說是靠邊停車或者道內(nèi)停車并點亮雙閃)
4級 -
4級駕駛自動化對應(yīng)L4級,又稱之為高級自動駕駛。L4級駕駛和L3級在定義上的區(qū)別僅在于是否一定需要駕駛員接管。L4在系統(tǒng)無法完成駕駛?cè)蝿?wù)時,依舊會提示駕駛員接管,但是可以允許駕駛員不接管車輛,這時候車輛會執(zhí)行最小風(fēng)險策略確保車輛達到最小風(fēng)險狀態(tài)。
5級 -
5級駕駛自動化對應(yīng)L5,L5級又稱之為完全自動駕駛。完全自動駕駛在L4的基礎(chǔ)上取消了ODD的限制,允許在全場景下使用自動駕駛系統(tǒng),且自動駕駛系統(tǒng)會付全部責(zé)任。
向上滑動了解0-5自動駕駛等級
衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)的演進
衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)經(jīng)歷了三代發(fā)展,目前逐步進入第四代。
第一代:以標(biāo)準(zhǔn)偽距單點定位(SPP)、偽距差分定位(RTD)為代表,衛(wèi)星高精度定位技術(shù)演進單點定位精度一般為1-10米。
第二代:以單站RTK 技術(shù)、精密單點定位技術(shù)為代表,精度可實現(xiàn)亞米到厘米級定位。
第三代:以網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)、精密單點定位技術(shù)為代表,可提供局部范圍、廣域范圍分米到厘米級精密定位。
第四代:為廣域區(qū)域統(tǒng)一的精密定位技術(shù),即PPP-RTK,可實現(xiàn)廣域范圍、無源、實時高精度定位。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)特點
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(簡稱BDS)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),相比于其他衛(wèi)星系統(tǒng),北斗系統(tǒng)具有以下特點:
01
混合星座
北斗系統(tǒng)空間段采用三種軌道衛(wèi)星組成的混合星座,與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相比,高軌衛(wèi)星更多,抗遮擋能力強,尤其在低緯度地區(qū)性能更為明顯。
02
多頻信號
北斗系統(tǒng)提供多個頻點的導(dǎo)航信號,能夠通過多頻信號組合使用等方式提高服務(wù)精度。
03
導(dǎo)航與通信融合
北斗系統(tǒng)創(chuàng)新融合了導(dǎo)航與通信能力,具有實時導(dǎo)航、快速定位、精確授時、位置報告和短報文通信等五大功能。
5G+北斗 高精度定位的天作之合
在“5G+北斗”的結(jié)合中,5G的高速率、低時延、超高密度連接可以穩(wěn)定傳輸差分改正信息,使得北斗的時空精度更高;北斗有感知、認(rèn)知時空位置的能力,賦能5G時空位置定位能力,助力自動駕駛、人工智能、物流、機器人等精準(zhǔn)位置移動應(yīng)用行業(yè)快速發(fā)展。
5G與北斗的融合可以實現(xiàn)天地一體、通導(dǎo)一體;是自動駕駛對于亞米級甚至厘米級的定位精度需求的重要保障。
R&S黃金組合方案
助力5G+北斗高精度定位測試
隨著智能駕駛時代的到來,傳統(tǒng)的導(dǎo)航方式已經(jīng)無法滿足精度需求,越來越多的導(dǎo)航接收機都通過各種方式提高精度指標(biāo)。常見的差分實現(xiàn)方案,不管是RTK還是PPP亦或地基增強和星基增強方案,5G都在其實現(xiàn)方式上扮演了差分改正信息的通信傳遞功能。
羅德與施瓦茨公司的黃金組合方案:SMBV100B + CMW500 / CMX500,能很好地滿足上述方案。
黃金組合
硬件平臺
SMBV100B 高精度衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器,可單臺儀表實現(xiàn)多模多頻衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)測試
CMX500 實現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航高精度定位中差分改正信息的模擬,為解決方案提供可靠保障
5G+北斗天作之合的高精度定位黃金組合測試方案框圖
黃金組合
工作流程
信號的產(chǎn)生和輸出
SMBV100B產(chǎn)生北斗/GNSS射頻信號,同時,參考站仿真在儀表內(nèi)部完成,通過網(wǎng)口將參考站的差分改正信息RTCM數(shù)據(jù)輸出。
信號的傳輸
CMX500 DAU單元接收來自SMBV100B參考站RTCM數(shù)據(jù),通過4G/5G射頻信號傳輸。
信號的接收與處理
GNSS模塊/整車一方面接收來自SMBV100B的GNSS射頻信號,另一方面接收來自CMX500的4G/5G V2X信號,然后解碼內(nèi)部的RTCM數(shù)據(jù),用于修正定位精度。
信號效果
通過RTK鎖定后,V2X定位精度可以達到厘米級
此外,系統(tǒng)的擴展功能還包括:GNSS模塊、TCU組件、整車;可提供傳導(dǎo)和OTA不同的測試方法,也可為車聯(lián)網(wǎng)V2X、緊急呼救eCall等提供測試解決方案。
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:【行業(yè)方案】5G+北斗高精度融合定位,主打一個 “快準(zhǔn)穩(wěn)”
文章出處:【微信號:羅德與施瓦茨中國,微信公眾號:羅德與施瓦茨中國】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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