无人驾驶定位的方法之一,GNSS-RTK

【无人驾驶】定位的方法之一,GNSS-RTK
前天我们简要介绍了无人驾驶中定位的含义,接下来我们会陆续介绍定位都有哪些方法,其中之一就是GNSS-RTK 。如果迷路了,我们如何确定自己的位置?首先,找到周围3个参照物,如树木、建筑和路灯,算出你与它们的距离,此时利用数学的方法,3个圆相交于一点,这个点就是你的位置,如果说存在一张地图,并且标明了这3个参照物的坐标,那么间接就可以推算出你的位置坐标了,这就是所谓的三角测量定位,以上是二维的示例 。
但我们如何在地球表面进行三维定位呢?没错,就是利用卫星,相当于上面提到的参照物 。GPS是全球定位系统,由美国研发的,但类似的还有中国的北斗卫星系统、俄罗斯的GLONASS系统等等,这里就统称GNSS 。以下简要介绍下GPS的工作原理,GPS由3部分组成 。
1、卫星,大约有30颗卫星在距离地表2万公里的外太空运行;
2、控制站,分布在世界各地,用于监视和控制卫星;
3、GPS接收器,存在于手机、电脑、汽车等设备中,如果无高楼且天气状况良好,那么无论在哪里,GPS接收器每次检测都会用到至少4颗卫星 。
GPS接收器并不是直接测量与卫星的距离,而是通过测量信号的飞行时间,然后乘以光速,间接得到距离,但由于光速很大,只要时间有轻微误差,就会导致结果偏差很大,因此会在卫星上用上精度很高的原子钟 。但如果想进一步减小误差,就要用到RTK,也就是实时定位系统 。
RTK是在地面上建立几个基站,每个基站的坐标都是已知的,但它还是会通过GPS来测量自身的位置坐标,然后与已知坐标比较,检测出GPS的测量误差,最后将误差信息传递给GPS接收器,用于调整自身的位置 。一般来说,GPS的精度在1-3米左右,但如果加上RTK,则可以把精度提高到10cm以内,不过高楼或者其他障碍物还是会遮挡GPS信号,会使定位困难;同时GPS还有一个缺点,更新频率太低,10Hz左右,而无人驾驶的速度比较快,这个频率满足不了 。
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【无人驾驶定位的方法之一,GNSS-RTK】

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