无人驾驶的关键：高精度定位盒子P-Box

Question

如题所述

Answer 1

智能驾驶的未来倚赖于精确无误的定位技术，其中P-Box（高精度定位盒子）扮演着关键角色。这些设备，如CGI-220、INS570D和IFS-2000，以超越常规车载导航系统（2.5米精度）的1.5米精密度脱颖而出，通常配备RTK技术，确保了导航的超高精度。衡量定位性能的CEP（50%概率偏离圆心的半径）在智能驾驶（L3级）中需达到1.5米，而在市区驾驶中，这一标准则提升至至少1米。理想情况下，GNSS定位依赖四颗卫星，但在信号强度低或倾斜角度低于15度时，IMU（惯性测量单元）的辅助不可或缺。

IMU，集成了陀螺仪、加速度计和磁力计，能精准测量物体的角速度、加速度，确保姿态的准确掌握。即使在GPS信号丢失时，IMU也能通过航迹推算继续提供关键信息。例如，百度早期无人车曾采用价值20万人民币的NovAtel IMU，其10秒水平误差仅为1.41米，而经济型IMU如MEMS IMU的精度则有所降低，如博世车载IMU仅需约1美元。P-Box的选择通常倾向于精度更高的TDK IAM-20680/20685，其定位精度远超10米。车道级定位则依赖于先进的滤波器技术，如扩展开曼滤波器和HMM模型，以及IMU的惯性导航系统（INS）支持。

为了实现厘米级精度的RTK定位，高精度接收机需配合4G模块和基准站数据，尽管成本较高，但服务如千寻位置提供年费较低的选择。然而，RTK的性能受无线通信的限制，如VRS或NRS技术。在接收机市场，NovAtel ProPak6（约2万人民币）和U-BLOX F9P（价格在5000元以下）展示了不同制造商的技术实力。例如，NovAtel的MINOS7和Teseo APP分别代表了ASIL-B级定位技术的巅峰和实用性。

天线的设计也对定位精度产生重大影响。车厂倾向于智能天线设计，如奔驰EQS的鲨鱼鳍式天线，尽管可能增强信号，但微弱信号的处理仍限制了RTK性能。测绘级GPS-703-GGG-HV的高精度天线体积较大，对量产车的集成是个挑战。

在算法层面，松耦合和紧耦合是基础，但超紧耦合和深耦合的探索是行业的发展趋势，尽管技术复杂性也随之增加。高精度GNSS接收机的核心包括大天线、通信模块（如MDM9207）和主处理模块（如I.MX6Y2C），对于实现车道级导航的P-Box来说，其市场前景无疑充满潜力。

总结来说，P-Box作为无人驾驶的关键组件，其精确度和复杂技术的结合，将塑造智能驾驶的未来。随着技术的进步和市场需求的增长，我们期待看到更多创新和优化在这一领域实现。