5G基站+北斗卫星导航系统及GPS:精准定位解决方案

近年来,随着人工智能、高精度地图、各类传感器等技术与应用的不断成熟,具备感知、定位、规划、控制等功能的自动驾驶的技术路线基本成熟,被越来越多的自动驾驶公司采用。在这种情况下,5G想要为自动驾驶赋能,需要从自动驾驶目前无法解决的问题切入。

以自动驾驶车辆定位为例,目前,按照主流的定位方案,自动驾驶车辆定位要分两步实现:第一步是通过北斗卫星导航系统及GPS,根据三角定位原理给出一个粗略的定位;第二步是利用传感器收集到的环境信息,与高精度地图中的环境特征相匹配,实现高精度定位。

在这种定位方式中,北斗卫星导航系统及GPS接收信号的稳定性会直接影响定位的精准度。在严重遮挡的环境中,例如隧道、地库和高架桥下方等,北斗卫星导航系统及GPS可能接收不到卫星信号,无法给出精准的定位,导致自动驾驶车辆失控。以5G为依托的高精定位技术为这一问题的解决提供了有效方案。

5G凭借大带宽优势,借助新的编码方式、波束赋形、大规模天线阵列、毫米波频谱等,可以切实提高距离测量的精准度。同时,大规模天线技术辅以5G基站装配的128个天线单元,可以提高角度测量的精准度。另外,5G可以实现密集组网,提高基站密度。自动驾驶可以通过多个基站采集车辆信息,相互协作实现高精度定位。

由此可见,以5G为依托实现高精度定位的关键在于提高5G基站的密度。通过5G天线与多个基站相互通信,在明确基站经纬度的情况下,就可以通过实时获取的信息计算出车辆的准确位置以及行驶姿态。最重要的是,5G网络的应用打破了空间限制,即便在有遮挡的环境中也可以对车辆进行精准定位。

对于自动驾驶来说,感知问题可以在某种程度上视为交通参与者的定位问题。随着基于5G的实时高精定位技术逐渐成熟,应用范围不断拓展,自动驾驶车辆之间可以共享位置信息,与其他交通参与者互动,解决因遮挡导致的信息感知不及时、不全面等问题。