5G+北斗高精度融合定位，主打一個 “快準(zhǔn)穩(wěn)”

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(diǎn)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(shí)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(kuò)展到數(shù)百米，這相較于ADAS系統(tǒng)中的雷達(dá)、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(yàn)。

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(shí)時性是核心需求。定位精度要求達(dá)到厘米級，實(shí)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(shí)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(dá)到10毫秒，僅僅是延遲帶來的定位誤差就會達(dá)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(diǎn)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(yùn)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(xiǎn)策略，使車輛達(dá)到一個最小風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。（一般來說是靠邊停車或者道內(nèi)停車并點(diǎn)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(xiǎn)策略確保車輛達(dá)到最小風(fēng)險(xiǎn)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(jìn)

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(jìn)入第四代。

第一代：以標(biāo)準(zhǔn)偽距單點(diǎn)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(jìn)單點(diǎn)定位精度一般為1-10米。

第二代：以單站RTK 技術(shù)、精密單點(diǎn)定位技術(shù)為代表，精度可實(shí)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(diǎn)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(shí)現(xiàn)廣域范圍、無源、實(shí)時高精度定位。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)特點(diǎn)

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(diǎn)：

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(qiáng)，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(diǎn)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(shí)時導(dǎo)航、快速定位、精確授時、位置報(bào)告和短報(bào)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(jī)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(shí)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(jī)都通過各種方式提高精度指標(biāo)。常見的差分實(shí)現(xiàn)方案，不管是RTK還是PPP亦或地基增強(qiáng)和星基增強(qiáng)方案，5G都在其實(shí)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(shí)現(xiàn)多模多頻衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)測試

CMX500 實(shí)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(dá)到厘米級

此外，系統(tǒng)的擴(kuò)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