本帖最后由 格纳微科技 于 2019-10-28 17:37 编辑
随着5G、人工智能、智能传感器和汽车行业的飞速发展，自动驾驶技术已经成为业界焦点，自动驾驶的价值逐渐凸显并将改变人类的生活，下面便是其中的7个方面： 1.减少交通意外 自动驾驶技术可以在最短时间内计算行驶路线、躲避障碍物。 2.节省燃料、更加环保 自动驾驶车辆能够精准地预测制动时间、保持匀速行驶，可以有效降低油耗。 3.降低货车的驾驶风险 通过自动驾驶技术改善司机的工作形态，避免因长途过度疲劳驾驶而发生交通意外。 4.停车更容易 通过自动停车技术实现小车位的精准停车。 5.老年司机更加友好 老年人反应慢、还存在突然发病的风险，自动驾驶车辆显然能够将这种风险降至最低。 6.更惬意的驾驶体验 自动驾驶汽车可以改善驾驶体验，让你在开车时做更多其他的事情。 7. 减少道路拥堵 自动驾驶车辆拥有一定的道路监控功能，保持车与车之间的最佳距离，实现更畅通的驾驶体验。 国内外主流车企都在进行自动驾驶技术的研发，诸多整车厂也在逐步普及L2.5以上的辅助驾驶，成为自动驾驶商业化落地的前奏。在主流自动驾驶解决方案中，惯性-卫星组合导航系统和摄像头、激光雷达、毫米波雷达等传感器共同来帮助车辆完成自主定位导航。 1.摄像头：主要用于车道线、交通标示牌、红绿灯以及车辆、行人检测。
2.毫米波雷达：具有作用距离远、侦测速度和距离精度高、立体空间探测能力、环境适应性强、性价比高等特点，广泛的应用在盲区侦测、变道辅助、自动紧急刹车、自适应巡航等ADAS系统（高级驾驶辅助系统）中，在更高阶的自动驾驶系统中更是不可或缺的核心传感器之一。
3.激光雷达（LiDAR）：LiDAR是Light Detection And Ranging的简写，意为激光探测与测量。激光雷达主要通过发出脉冲激光探测目标，同时负责接收激光束的组件单元进行数据整合，二者通过不断地发射与接收，让系统通过算法感测记录周围环境，为下一步的车辆操控建立决策依据。利用激光脉冲可以生成细粒度的高分辨率图像、地图，以及为自动驾驶导航建立周围环境。
4.惯性-卫星组合导航系统：充分利用惯性导航系统和卫星导航系统的优点，基于最优估计算法融合两种导航数据，获得最佳的导航结果；尤其是当卫星导航系统无法工作时，单独利用惯性导航依然能够确保系统在较长时间内的正常工作，提高了系统的稳定性和可靠性。
高精度组合定位已经成为自动驾驶的“刚需”，但日益多样化的导航定位需求和越来越复杂的应用环境，对组合导航的定位精度也提出了更高的要求。由于定位设备安装在车上，一方面，它可以搭载更丰富的定位传感器来解决特殊场景的问题；另一方面，各个传感器之间相互固连，有利于高精度算法设计，这两点为车载定位进一步提高导航精度提供了可能。 隧道、城市峡谷、高架、地下车库一直是车载定位的痛点，原因是当车辆行驶在以上复杂环境中，卫星信号被遮挡或干扰，导致定位精度的下降，甚至形成定位的盲区。 一、自动驾驶定位的两大痛点 1.位置漂移：是指在城市峡谷、高架等环境中，卫星信号受遮挡或干扰引起的定位点漂移。 2.无法定位：是指在无卫星信号区域（地下停车场、隧道等）卫导定位精度低甚至形成定位盲区，导致出口误差大。 二、惯性-卫星组合导航系统 针对以上问题，应用于自动驾驶、辅助驾驶等场景的惯性-卫星组合导航系统产品越来越受到重视，因为惯导恰好可以弥补卫导定位的短板。 立交桥、城市峡谷等卫星信号有遮挡环境下，卫导定位精度由观测环境决定难以改善，但通过惯导信息对卫导定位数据的平滑，可有效遏制轨迹漂移问题，室外定位轨迹更加连续、平滑。 隧道、地下车库等纯室内、地下环境，利用惯导推算可实现较长时间的自主、准确定位。 整个室内外定位的效果跟里程系统误差、陀螺零偏的标定精度，尤其是与组合导航算法性能密切相关。 三、解决方案 格纳微科技推出的“MEMS惯性-卫星组合导航系统”，利用高精度MEMS(微机电系统, Micro-Electro-Mechanical System)陀螺、加速度计及多模多频GNSS（全球导航卫星系统，Global Navigation Satellite System）接收机，实现快速高精度定向和组合导航功能，实时解算载体的位置、航向、姿态、速度等信息，抗遮挡、多路径干扰，实现山区隧道、城市峡谷、高架等环境中车辆的长时间、高精度、高可靠性导航。支持GNSS实时RTK（实时动态/载波相位差分技术，Real-time kinematic）功能，提供标准化用户通用协议，具备良好可扩展性。产品附件包括馈线、天线等，可选配地面端RTK参考站、4G 通信模组、机载/车载安装支架等。 应用场景：自动驾驶、辅助驾驶、高铁、无人车、机器人、地图采集车、四轴飞行器、航空测绘等。
四、产品测试对比 为了测试格纳微“MEMS惯性-卫星组合导航系统”（双天线）的性能，我们分别在隧道、高架场景下，和业内自动驾驶公司选用较多的几款同类产品进行了测试对比。 测试 1 测试场景：石家庄某高架桥 测试内容：格纳微产品与某国内竞品产品测试对比 图1：石家庄某高架测试路线图
格纳微产品与某竞品产品测试的结果如图2中红色轨迹和白色轨迹所示，在高架桥下卫星信号受遮挡的情况下，竞品产品位置漂移很明显，而格纳微产品在受遮挡的情况下定位持续、准确。
图2：石家庄某高架测试结果局部放大图
测试 2 测试场景：长沙绕城高速梅溪湖隧道 测试内容：格纳微产品和进口竞品产品E、N测试对比 图3：长沙梅溪湖隧道测试路线图 数据分析： 图4： 三种组合导航产品位置时间曲线
三种组合导航产品的位置时间曲线如图4所示。其中第1850秒到第2056秒为进出隧道时间，第2390秒到第2568秒为返回时进出隧道时间。为了方便分析测试数据，已将经纬度转化成米（方向为北东），将GPS时间统一转化成从测试开始为坐标原点的相对时间。 图5：去往梅溪湖方向出隧道后三种组合导航产品位置时间曲线
进一步分析组合导航产品去往梅溪湖隧道方向，在出隧道后一段时间内对位置修正的曲线如图5所示。观察到，产品N和E均出现了很大波动，格纳微产品则无明显波动。在东向位置上产品N最大波动达到21米，产品E最大波动达到38米，格纳微产品最大波动为7米；北向上产品N最大波动25米，产品E最大波动38米，格纳微产品最大波动2米。 图6：返回公司方向出隧道后三种组合导航产品位置时间曲线
从梅溪湖隧道返回公司方向，在出隧道后一段时间内对位置修正的曲线如图6所示。观察到，产品N和E均出现了很大波动，格纳微产品波动很小。在东向位置上产品N最大波动达到21米，产品E最大波动达到6米，格纳微产品最大波动小于1米；北向上产品N最大波动34米，产品E最大波动8米，格纳微产品最大波动5米。
测试3 测试场景：麓谷企业广场园区和地下车库 测试内容：格纳微产品与某国内竞品产品测试对比 图7：不接里程计的情况下，高楼园区和地下车库环境定位性能对比测试
在地下车库等无卫星信号的区域，某国内竞品产品的测试轨迹（如图7左图所示）漂移很明显；格纳微产品的测试轨迹（如图7右图所示）平滑、准确，且重复绕圈路线定位轨迹重复性较好。
测试结论： 从测试数据分析来看，格纳微产品的定位性能要优于某国内竞品产品以及国外竞品产品N与E，特别是在自动驾驶比较关注的“位置漂移”、“无法定位”两个点上表现相当给力。 五、总结 格纳微一直立足于为行业客户解决痛点问题、创造价值。在自动驾驶、辅助驾驶领域，公司将专注于利用高精度MEMS陀螺、加速度计及多模多频GNSS接收机，深挖组合导航算法，与自动驾驶方案提供商、整车厂密切合作，积累大量路测数据并不断迭代、提升算法性能以及产品稳定性、可靠性，助力自动驾驶、辅助驾驶技术在不同的应用场景尽快落地。
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