提升精準定位瑞士企業推全新導航模塊

鮑彬斌

2019年05月21日 20:52 原創來源：汽車之家

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　　[汽車之家行業] 5月21日，瑞士一家無線及定位模塊和芯片提供商U-blox正式推出了內置慣性傳感器的ZED-F9K高精度多頻段GNSS模塊。這家公司看準了自動駕駛汽車對于高精度定位的急切需求，希望ZED-F9K也能有助于幫助自動駕駛解決“我在哪里”和“要去哪里”兩個問題。

『U-blox ZED-F9K模塊』

　　GNSS對于自動駕駛的作用與挑戰

　　在開始介紹ZED-F9K之前，我們先簡單了解下關于自動駕駛汽車定位的問題。眾所周知，因為不解決“現在哪里”和“要去哪里”這兩個問題，自動駕駛汽車就跟盲人沒區別。

　　要解決這兩個問題，所涉及到的技術就包括衛星定位、依托攝像頭和激光雷達等傳感器的環境感知、V2X（車聯網）等等。顯然，衛星定位在其中是占據著關鍵地位的，專業說法應該叫做“GNSS（全球導航衛星系統）”。利用GNSS來實現高精度定位對于自動駕駛汽車也是至關重要的，尤其是在人口稀少不具備大規模5G基站的地方，主要就是依靠GNSS。因此，GNSS是自動駕駛得以普及的“基礎設施”。

『全球衛星定位系統』

　　目前提供衛星定位服務的主要是四大衛星系統，如美國的GPS、歐盟的Galileo（伽利略）、俄羅斯的GLONASS（格洛納斯），以及中國的北斗。但GNSS技術面臨著一個問題就是“精度誤差”。這與衛星的軌道位置、太陽活動、衛星時鐘等因素有關，精度誤差有時會達到水平方向2.5米，垂直高度7.5米。米級以上的精度損失對于自動駕駛來說顯然也是“致命”的。

　　ZED-F9K能為自動駕駛汽車做什么？

　　可以看出，有沒有相應的產品能夠校正GNSS的精度損失，并且能夠在各種復雜環境中提供持續的、精準的車道定位也成為了自動駕駛汽車的迫切需求。而需求亦即市場，許多企業也扎根在高精度定位技術領域。

『U-blox GPS模塊』

　　先來說一下U-blox，這是一家主要開發和銷售GNSS的芯片和模塊的供應商，但其實外界對其知之甚少。它并沒有走在汽車供應商一線，更大程度上扮演著二級供應商角色。2007年-2017年，U-blox出貨量從450萬增加到了9000萬，奔馳、寶馬、法拉利以及奧迪等主要客戶大多采用了它的芯片。2017年，U-blox又和博世、三菱電機等伙伴組建了一家合資公司Sapcorda，主要就是為大眾市場提供高精度的GNSS定位服務。

　　而ZED-F9K是U-blox所推出的基于F9定位技術平臺的最新產品。該芯片組合了新一代的GNSS接收器技術、信號處理算法和校正服務服務，官方稱，利用新的GNSS校正服務補償電離層和其他誤差能夠提高定位的精度。同時，該款芯片的內置算法融合了IMU（慣性測量單元）數據、輪速脈沖、車輛動力學模型等，屬于一個整體的解決方案。

『U-blox ZED-F9K』

　　ZED-F9K能為汽車智能駕駛做些什么呢？首先是能夠同時使用四個GNSS星座，在數秒鐘之內將精度提升到分米級（達到20厘米級）。其次是更低的延遲，據U-blox慣性導航產品經理Alex Ngi介紹，ZED-F9K的延遲為10ms（延遲指從IMU輸入到位置輸出的時間），整個系統的延遲控制在100-150ms。內置的IMU能夠在高樓林立的“城市峽谷”、隧道或地庫等衛星信號受阻甚至是完全丟失的情況下持續為車輛提供精確定位。其他特點比如，“開箱即用”、更低的功耗等等。

　　那么，ZED-F9K的意義其實就是為了滿足當前和未來智能汽車的對于高精定位和導航的需求。不過，“分米級”的定位精度在行業內其實并不能算是最尖端的，更精準的定位精度能達到“厘米級”，U-blox給出的解釋是“犧牲了一定的精度，換取綜合性能，確保在各場景中的可靠應用。”

　　中國市場地位凸顯

　　根據從U-blox了解到的消息，ZED-F9K市場定位更偏向于L2/L3級的自動駕駛，目前也與國內的汽車企業以及Tier1供應商展開了合作洽談。而對于L4/L5級的高階自動駕駛技術則會推出另一個款新的產品，其產品設計也是截然不同的。