低軌導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)，自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)新勢(shì)力

文丨時(shí)空道宇

未來汽車是什么樣子的？

展開我們的想象：智能、自動(dòng)、安全、舒適，這些字眼都是我們能夠直接想到的。是的，借助日益發(fā)展的傳感器技術(shù)與智能計(jì)算技術(shù)，汽車正在一條全新的道路上快速發(fā)展。在不遠(yuǎn)的將來，自動(dòng)駕駛車輛將陸續(xù)上路，實(shí)現(xiàn)更高效、更智能的新型交通模式。

自動(dòng)駕駛車輛的核心要素之一就是高精度定位。借助于精確的位置結(jié)合高精度地圖，可實(shí)現(xiàn)車道級(jí)導(dǎo)航，進(jìn)而更好地服務(wù)于車輛變道、匝道行駛，更便捷地適配多種多樣的交通規(guī)則。

面向自動(dòng)駕駛的“原生”高精度服務(wù)

作為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛必不可少的位置信息，自然也備受矚目。如何為汽車提供精確、可靠的位置信息，是直接影響自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵要素之一。

GNSS定位是目前應(yīng)用最廣泛的絕對(duì)定位技術(shù)，從汽車導(dǎo)航開始，GNSS定位技術(shù)就融入汽車應(yīng)用，隨著高精度定位的普及和高精度地圖的發(fā)展，導(dǎo)航向車道級(jí)精度邁進(jìn)。如何提高傳統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航的全球瞬時(shí)高精度定位的能力是智能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須面對(duì)的問題。同時(shí)，自動(dòng)駕駛汽車對(duì)高精度定位的可靠性、安全性、完好性提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，要求高精度定位的安全可評(píng)估，能夠給出具體的安全性指標(biāo)。

星基增強(qiáng)，是實(shí)現(xiàn)全球高精度覆蓋的有效手段，基于北斗等全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的星基增強(qiáng)系統(tǒng)包括高軌星基增強(qiáng)和低軌星基增強(qiáng)兩類。從衛(wèi)星系統(tǒng)工程來看，軌道高度、衛(wèi)星成本、地面覆蓋是相互依存的，高軌星基增強(qiáng)難以支撐瞬時(shí)收斂和全球覆蓋的并存，而低軌衛(wèi)星星座可以同時(shí)滿足用戶瞬時(shí)收斂和全球覆蓋的需求。因此，可以看出低軌衛(wèi)星增強(qiáng)是實(shí)現(xiàn)全球瞬時(shí)、高精度、高可靠、兼顧完好性的定位服務(wù)的最佳方式之一。

同時(shí)，商業(yè)航天為低軌衛(wèi)星系統(tǒng)帶來了新的活力，利用低軌導(dǎo)航衛(wèi)星的低軌道，可實(shí)現(xiàn)滿足自動(dòng)駕駛快速收斂的高信息承載量的導(dǎo)航增強(qiáng)信號(hào)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)能夠覆蓋全球的低軌導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)。

低軌導(dǎo)航增強(qiáng)的構(gòu)建理念

低軌導(dǎo)航增強(qiáng)可實(shí)現(xiàn)信號(hào)與信息雙增強(qiáng)，信號(hào)增強(qiáng)是指低軌衛(wèi)星將會(huì)對(duì)地面廣播測(cè)距信號(hào)，這相當(dāng)于增加了新的衛(wèi)星信號(hào)，低軌信號(hào)具有更好的抗干擾能力、更高的信息承載量，能夠有效的提升GNSS信號(hào)的環(huán)境適應(yīng)性；信息增強(qiáng)指的是測(cè)距信號(hào)中將會(huì)調(diào)制精密軌道、鐘差等高精度定位所需要的精密產(chǎn)品，滿足地面終端完成PPP定位的需要。借助于低軌衛(wèi)星的高速運(yùn)動(dòng)，PPP收斂速度將提升至1分鐘以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)高精度定位的快速初始化。

低軌衛(wèi)星需要與現(xiàn)有衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)空基準(zhǔn)的統(tǒng)一，以實(shí)現(xiàn)同一基準(zhǔn)下的高精度定位。通過低軌衛(wèi)星星載接收機(jī)接收北斗衛(wèi)星信號(hào)，建立低軌衛(wèi)星系統(tǒng)與北斗導(dǎo)航系統(tǒng)統(tǒng)一的坐標(biāo)與時(shí)間框架，實(shí)現(xiàn)低軌衛(wèi)星與GNSS融合定位。

低軌導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)建成后，未來的汽車在全球范圍內(nèi)均可獲得準(zhǔn)確、可靠的高精度定位服務(wù)，未來出行體系的空、天、地服務(wù)也將受益于低軌導(dǎo)航增強(qiáng)服務(wù)，提升服務(wù)體驗(yàn)與安全性。

低軌導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)如何體現(xiàn)服務(wù)優(yōu)勢(shì)？

低軌導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)覆蓋全球，在全球任意角落均可接收到平均4顆衛(wèi)星的信號(hào)。低軌衛(wèi)星的信號(hào)承載了測(cè)距信號(hào)和增強(qiáng)信息，可支持低軌／GNSS快速收斂及厘米級(jí)定位，滿足自動(dòng)駕駛的車道級(jí)導(dǎo)航需求，同時(shí)，利用低軌衛(wèi)星在軌信號(hào)接收，可以更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星完好性的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為自動(dòng)駕駛用戶提供安全可靠的服務(wù)。

時(shí)空道宇低軌導(dǎo)航增強(qiáng)首發(fā)雙星發(fā)射后將開展全球首個(gè)商用低軌導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)驗(yàn)證。投入使用后，將更好地服務(wù)于北斗衛(wèi)星的定軌定鐘，衛(wèi)星狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等重要應(yīng)用，成為北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的有力補(bǔ)充，低軌／北斗融合的定位體系，能夠?yàn)橛脩籼峁└咧械蛙壭l(wèi)星信號(hào)，提供瞬時(shí)定位、瞬時(shí)收斂的高精度定位服務(wù)，大大提高GNSS定位系統(tǒng)的性能，為導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)注入新的活力。             作者：億歐