眾所周知，自動駕駛是一個非常復雜的技術實作過程，隨著汽車智慧化的提升，對於功能、安全、責任方面的需求日益增加。車輛不僅要知道自己的位置，還要知道周圍車輛的位置和道路環境情況。
實作高度自動駕駛需要突破厘米級導航定位、環境感知、決策控制、路徑規劃等技術瓶頸。從目前車載定位技術現狀來看，其在可用性、安全性、成本等方面存在較多問題。
因此，面對車載定位技術的種種瓶頸，以及車輛對定位精度和功能安全需求的日益嚴格，GNSS定位技術變得愈發不可或缺。
GNSS定位也從單GPS衛星定位-傳感器融合（DR）-多頻多衛星，到單頻RTK-多頻RTK等方向最佳化和發展，提高功能安全性保障。
GNSS高精度定位的優劣勢
GNSS（全球導航衛星系統）技術，是透過捕獲來自中國北鬥、美國GPS、歐盟GALILEO、俄羅斯GLONASSA等多個不同衛星系統的衛星，有效衛星數的提升可以大幅提高定位的精度和穩定性。
其中，美國的GPS憑借其「先行者」的優勢，一直占據著世界前列的位置。基於GPS近乎壟斷的地位，中國一直以來都希望建設屬於自己的衛星系統，實作「衛星自由」。
北鬥導航衛星在國內科研人員走了23年的艱苦歷程後，完成了從依賴他國技術到完成自主研發占領科技高地的蛻變。近日正式完成全球組網之後，成為了第四個擁有獨立的全球導航定位系統的國家。
GNSS高精度定位的優勢
那麽，GNSS能提供什麽？GNSS更多提供的是車道級，高可靠性、高完整性的位置資訊，GNSS獨特的特點是提供的位置資訊是絕對位置，不是相對位置。提供絕對的UTC（國際協調時間），絕對的車速以及絕對的航向資訊。
這一特點的好處是，在任何的前提條件下或雨雪霧環境中都可以提供資訊，可以在更小的範圍內進行地圖匹配，降低地圖匹配所需的算力，進而降低地圖成本。同時可以為其他傳感器提供很好的支撐, 共同協作，達到功能安全。
具體來看，GNSS高精度定位可從多個方面為自動駕駛汽車賦能，比如提升感知系統的穩定性和可靠性。目前主流的自動駕駛傳感器，如網路攝影機、亳米波雷達、雷射雷達，雖然具備相對定位能力，但由於它們在實際套用過程中均有各自的缺陷，導致這些傳感器的定位能力會隨之受到天氣、環境、地形等各因素的影響
比較之下，GNSS高精度定位技術可以避免受到外界因素幹擾，即使在惡劣天氣、非視距場景和其他車載傳感器弱衛星訊號覆蓋下，依舊能夠為自動駕駛汽車提供精準、穩定、可靠的定位資訊，幫助車輛判斷當前所處位置，從而對目前的環境進行整體認知，便於車輛進行下一步的決策。
GNSS高精度定位的劣勢：
01 隧道及天橋等遮擋環境下表現較差
對此，GNSS定位技術可以透過與DR(慣性導航)、RTK(載波相位差分)等不同定位技術融合來避免受到外界因素幹擾，
即使在惡劣天氣、非視距場景和其他車載傳感器弱衛星訊號覆蓋下，依舊能夠為自動駕駛汽車提供精準、穩定、可靠的定位資訊，幫助車輛判斷當前所處位置，從而對目前的環境進行整體認知，便於車輛進行下一步的決策：
慣性導航技術（DR）
GNSS衛星定位雖然方便，但容易受客觀條件的影響。例如隧道、森林等路段，GNSS訊號容易中斷。此時，就需要臨時采用其它的輔助手段。
DR（Dead Reckoning，航位推算）就是一種自主式的慣性導航技術。該技術結合了GNSS和傳感器資訊，透過采用加速度傳感器和陀螺儀傳感器，結合航位推算專用演算法，可以根據車輛的初始位置資訊以及傳感器獲得的資訊，可有效的最佳化多徑效應帶來的定位偏移，推算出使用者終端在盲區位置的高精度導航數據。
載波相位差分技術（RTK）
RTK（Real-time kinematic），稱為載波相位差分技術，又稱為即時動態差分法，是即時處理兩個測量站載波相位觀測量的差分方法，包括傳統RTK和網路RTK。
RTK定位原理為：GNSS接收機接收衛星訊號，透過基準站基於載波相位差分技術計算公共誤差並行送到雲端，然後GNSS接收機利用衛星的載波相位觀測值和雲端接收的修正數據計算出精確到厘米級的定位結果。
不僅如此，透過將GNSS高精度定位和網路攝影機、高精雷達等融合套用，還可以實作很好的感知冗余。GNSS高精度定位服務與智慧網路攝影機等傳感器形成多重冗余，使得車輛在行駛過程中遇到車道線不規則、車道線短暫覆蓋、道路無明顯標誌物、彎道曲率過大等情況，而相對定位方案又失效的時候，仍然可以繼續為車輛提供環境感知支持。
總結一下，目前沒有一種傳感器能夠在任何時間、任何地點都能獲得一個準確的位置資訊。當前車輛進行高精度定位除了基於視覺網路攝影機等車載傳感器進行相對定位，還要借助高精度GNSS、蜂窩網定位、高精度慣導測量單元(IMU)和RTK、高精地圖等技術來實作。
GNSS高精度定位的劣勢：
02 多徑效應也是GNSS定位影響之一
多徑效應指理想狀態下，衛星訊號將沿最短路徑直接達到接收機天線。而如果天線附近有反射物，接收機天線幾乎同時收到衛星的直接訊號與反射訊號，兩種訊號的疊加將使觀測值產生附延長延量，使得定位裝置所接收到的衛星訊號還包含各種反射和折射訊號的影響，這就是多徑效應。
那麽，應該如何解決這一問題，降低多徑效應對測量精度的影響？
一般來說，上述DR慣性導航技術可有效最佳化多徑效應帶來的定位偏移之外，多頻段/雙頻技術也可以有效抑制城市環境中的多徑效應，削弱大氣層誤差，提高定位精度。
所謂雙頻，就是GNSS模組同時支持多個不同GNSS系統的不同頻段，以此增強訊號的接收能力。目前全球衛星導航的一個顯著的特點是由單頻單系統向多頻多系統轉變，逐漸提升導航系統的可靠性與可用性。
對於GNSS高精度定位市場的發展趨勢，移遠通訊GNSS產品總監宋鐵理強調，「隨著國家政策扶持和產業鏈共同推廣，未來三年內，中國市場70%的定位類套用都會轉到雙頻和高精度市場，GNSS高精度定位模組的價格也會逐漸下降。」
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北鬥升空當口，GNSS高精度定位如何賦能智慧駕駛？-通訊/網路-與非網
