北斗 / GNSS 星地增强一体化高精度定位与服务技术的解决方案
一、背景
面向智能网联汽车高精度连续定位需求,针对复杂城市环境下车载北斗 / GNSS 定位系统信号失锁导致的定位问题,项目攻克多源异构信息利用机制,研制车规级定位模组,构建以北斗为核心的星地增强一体化服务系统,在定位理论、模组研发、定位网建设等方面取得突破,实现产业化应用并取得显著效益 。
二、方案和成效
一是提出多源信息协同辅助 GNSS-RTK 快速模糊度固定技术,创新构建惯导辅助周跳探测理论与信号失锁后模糊度重固定数学模型,有效提升复杂环境下模糊度固定率,从原来的 70% 提升至 95% 以上,保障智能网联汽车在城市峡谷、高架桥下等场景定位的可靠性;
二是研发多源观测信息场景自适应融合定位技术,通过大量实验探究惯导系统在不同运动状态下的误差变化规律,建立科学的场景分类标准与传感器动态融合策略,根据车辆行驶场景自动调整融合权重,使系统定位精度整体提升约 30%;
三是设计低成本高效率的多源融合车载导航模组,创新提出时空信息同步采集、定位状态模型简化等核心技术,大幅降低模组硬件成本与功耗,同时研制覆盖全国的星地一体高精度定位网与服务平台,实现规模化商业应用,使定位服务市场份额提升至 25%,服务可用性达 99.8% 。
三、创新点
一是构建多场景 “启动即运行” 快速初始化模式,针对车辆静止、低速行驶、高速行驶等不同运动状态,设计差异化的初始化算法,解决传统定位系统初始化受场景限制、耗时过长的难题,实现 5 秒内快速完成初始化,且初始化成功率不受场景影响,大幅提升定位系统的实用性与稳定性;
二是攻克多源异构数据预处理技术难题,建立一套完整的 GNSS/INS 数据预处理成套算法,涵盖时空同步校准、周跳快速探测与修复、电离层误差精准改正等功能,有效保障原始数据质量,为后续高精度定位提供可靠数据支撑;
三是采用低功耗、低成本、高性能一体化硬件设计思路,研制的车载导航模组具备体积小、功耗低、精度高、成本低等优势,可广泛应用于智能网联汽车、无人机、自动驾驶工程机械等多个领域,在城市复杂环境下能持续提供厘米级高精度定位结果,定位连续性达 99% 。