GNSS融合定位与电动交通

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我是靠谱客的博主丰富墨镜，最近开发中收集的这篇文章主要介绍GNSS融合定位与电动交通，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

众所周知，全球导航卫星系统（GNSS）是一种能够精确定位的方法，已经被广泛接受和部署。GNSS是车辆导航、货物跟踪、资产追溯的基础，目前已有数十亿个GNSS设备在全球各地部署，可以说它无处不在。然而，GNSS应用并非是一种设计方案放之四海而皆准，各机构面临的难题是如何寻找和部署满足其特定应用条件的方案。

共享出行需要谨慎平衡GNSS模块的精度、成本、功耗需求和尺寸大小以确保最优解决方案。通常情况下，仅使用GNSS模块不足以确定电动滑板车等小型电动车的具体位置。因此，供货商通常会采用附加的传感器或算法来增强GNSS功能。

电动交通

电动交通的应用范围比较广泛，除了电动汽车、电动卡车、电动公交，也包括共享汽车和网约车，以及电动自行车、电动滑板车、电子滑板和各类电单车等共享微型电动交通工具。此外，一些新型车辆，例如解决“最后一英里”送货需求的机器人，也面临着与微型交通工具同样的定位挑战。

据咨询公司麦肯锡报告称，自2015年以来，利益相关者已在微移动出行初创企业投资超过57亿美元，其中85%以上的投资对象是中国。该机构预测，由于用户意识到微移动出行比汽车出行更快捷，还能享受在新鲜空气中自由出行的快乐，这些服务将得到大量应用。

GNSS定位技术在电动交通上面临的挑战

所有服务的成败都取决于客户体验。这种体验始于第一次交互环节，因此电动交通面临的第一个挑战是如何让用户轻松找到车辆。共享出行服务供货商已经证明了使用共享出行工具确实简单又便捷。但是，汽车属于较大型交通工具，与400美元的电动滑板车相比，汽车可以容纳价格更高、尺寸更大的GNSS产品，而由于电动滑板车和电动自行车体积较小，用户在第一时间定位这些微型交通工具的效果也会受到影响，因为他们很可能隐藏在停放的汽车之间、树木后面，或被公共设施遮挡住。

由于城市峡谷、恶劣天气或停车场等原因造成的卫星图像不清晰将会导致GNSS模块无法提供准确定位。这种复杂的多路径效应，普遍存在于城市峡谷当中。

设备定位对供货商也是一种挑战。如果供货商无法找到他们的车辆，就无法对其进行维护、充电并将它们重新放置到需求量最大的地方。这样一来，供货商既浪费了工人时间，又增加了车辆的停用时间。

监管是另一大障碍。共享电动滑板车和电动自行车应用的迅速增长引起了城市有关部门关注，他们考虑要限制在人行道上使用共享车辆。由于道路和人行道之间的界限有限，人行道限制是对灵活性的一个重大考验。电动滑板车供货商在如何处理这一问题上也面临挑战。

虽然共享车辆可以发出警报，甚至关闭发动机并锁车，但是假警报会对用户体验产生负面影响。鉴于有关部门可能会对共享车辆在人行道行驶进行监管限制，定位的精确度显得至关重要，通过附加定位技术来增强GNSS功能也变得越来越关键。

一个更大的挑战是设置电子围栏，以防止电动滑板车进入未经授权的区域。部分城市已经批准使用电动滑板车，而另一些城市还没有。当电动滑板车触碰到城市禁行限制时，需要阻止它进入邻近的禁行城市。这同样也影响到城市的特定区域行驶问题。

例如，洛杉矶不允许在圣莫尼卡码头骑电动滑板车，但人们却仍然这样做。该市希望对此进行限制，那么供货商面临的挑战就是从何处开始建造码头电子围栏。

电子滑板车支持的可见卫星越多，GNSS方案的性能就越好。除了增加信道数目之外，从多个卫星星座获得良好的GNSS信号是非常必要的。

电动交通解决方案

在理想条件下，天气晴朗且路途中没有障碍物时，GNSS可以准确告知用户电动滑板车的位置。但是，这样理想的条件很少出现，因此共享微型移动车辆需要依赖多种定位方式来增强GNSS性能。

惯性导航技术通过将车轮速度和惯性测量单元（IMU）数据 — 通常是加速度计和陀螺仪信息与GNSS技术相结合，可以帮助解决很多问题。但是，当GNSS受到影响时，车辆胎压变化、路面振动、大气差异等因素都会影响惯性导航技术的定位精度。

惯性导航技术非常适用于电动交通，并可以极大改善在城市峡谷的定位能力，比如在旧金山金融区等区域。在图2的驾驶测试资料中，绿色标识代表独立L1 GNSS定位效果，而紫色标识代表采用了DR技术的GNSS 定位结果，可以清楚地看到采用DR技术后在定位精度上提高了约10倍。