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车载组合导航系统
PBOX-100
系统简介:
PBOX-100是一款高性能的面向车载导航领域的组合导航系统,系统包含高性能的卫星接收机芯片、三轴陀螺仪、三轴加速度等;通过在线的自适应组合导航算法,PBOX-100提供实时高精度的车辆定位、测速和测姿信息,在GNSS系统的信号精度降低甚至丢失卫星信号时,不借助里程计信息,PBOX-100利用纯惯性导航技术,也可在较长时间内单独对汽车载体进行高精度定位、测速和测姿。
图1. PBOX-100
产品特点:
元件选型:高性能三轴陀螺仪和三轴加速度计;
误差补偿:完成正交误差/温度漂移等误差补偿;
唯一防盗:每个产品标定参数均不一致防盗版;
物理尺寸:紧凑模块化设计可节省用户产品空间;
通信协议:即插即用的标准通信协议NEMA0183;
工程安装:无安装角度要求方便用户车载安装;
亚米级:;
产品优点:
陀螺漂移:消除陀螺漂移获高精度姿态航向信息;
加速噪声:消除震动加速度获高精度速度信息;
零速修正:零速修正算法可防止导航数据漂移;
软件算法:基于自适应的扩展卡尔曼滤波算法;
智能识别:识别并隔离有较大误差的GNSS数据;
摆脱里程计:利用纯惯性导航实现高精度定位;
导航技术:组合导航和纯惯导航技术自主切换;
产品应用:
车辆高精度导航
公交车智能交通
车辆远程监控
设计原理:
设计原理图
卫星导航系统:
卫星导航系统具有实现全球、全天候、高精度的导航等优点;但卫星导航系统容易收到周围环境的影响,例如树木楼房等,造成多路径效应,使得定位结果精度降低甚至丢失,尤其是在隧道等室内环境中,卫星导航系统基本无法使用。
另外,即使在空旷的环境下,当载体速度非常低时,卫星导航系统获得载体方位信息(航向角)也会产生较大误差。
惯性导航系统:
惯性导航是以牛顿力学定律为基础,通过测量载体在惯性参考系的加速度,将它对时间进行积分,且把它变换到导航坐标中,就能够得到在导航坐标中的速度、偏航角和位置等信息,同时可以获得载体的载体信息。但惯性导航系统由于陀螺仪零点漂移严重,车辆震动等因素,致使无法通过直接积分加速度获得高精度的方位和速度等信息,即现有的微惯性导航系统很难长时间独立工作。
组合导航系统:
卫星/惯性组合导航充分利用惯性导航系统和卫星导航系统优点,基于最优估计算法—卡尔曼滤波算法融合两种导航算法,获得最优的导航结果;尤其是当卫星导航系统无法工作时,利用惯性导航系统使得导航系统继续工作,保证导航系统的正常工作,提高了系统的稳定性和可靠性。
摆脱里程计
常规车载导航系统往往依靠里程计和陀螺仪的DR方案,实现汽车复杂环境下的高精度导航定位,里程计信号对于很多汽车后装市场而言,连接非常复杂,而且涉及汽车安全问题。经过多年的研发,在GNSS系统的信号精度降低甚至丢失卫星信号时,PBOX-100系统完全摆脱了对里程计依赖,仅仅利用纯惯性导航技术,也可在较长时间内单独对汽车载体进行高精度定位、测速和测姿,与市场上现有的相关产品相比,性能得到了较大地提升。
车辆姿态角
PBOX-100导航系统利用多年对MEMS惯性器件的研究经验,通过自适应滤波算法实现了对陀螺仪漂移和加速度震动信号的滤波,并进一步可以获得高精度的姿态