北斗/eCall催油門 3D/多模GNSS滲透聯網汽車

作者: 蘇宇庭
2014 年 08 月 12 日

多模多衛星全球導航衛星系統(GNSS)及三維車載慣性導航(3D-ADR)加速進駐聯網汽車。歐盟地區即將強制新車安裝緊急救援系統(eCall),加上中國北斗衛星導航系統加速商轉,刺激多模多衛星GNSS模組快速滲透市場;不僅如此,為了讓定位數據在衛星訊號遭阻斷時,仍能連續且不中斷,可實現高度(Altitude)慣性導航的3D-ADR與GNSS模組的搭配應用亦日趨成熟。


u-blox商業開發經理蔡金源表示,歐洲及俄羅斯皆將於2015年起分別強制車內安裝eCall及ERA-GLONASS車內緊急救援系統,此為一結合行動通訊與衛星定位的技術。其運作原理係當碰撞事故發生時,系統會將語音或車輛定址等數據資料傳輸至最近的公眾安全回應點(Public Safety Answering Point, PSAP),因此配備的GNSS模組除了訴求精準、靈敏、可靠之外,更須具備多重混合定位(Hybrid Positioning)功能,以補足GNSS因網路塞車等因素造成的定位失準問題。


蔡金源進一步指出,eCall及ERA-GLONASS分別係基於美國全球衛星定位系統(GPS)及俄羅斯GLONASS系統,這也是目前全球訊號覆蓋面積較為完整的兩大衛星系統,因此目前車內安裝的GNSS模組大多為同步支援GPS及GLONASS衛星的雙模接收器以提高定位精準度;而在聯網汽車不斷訴求高效聯網通訊的需求之下,未來多模多衛星GNSS模組勢必更加炙手可熱。


值得注意的是,由於歐洲伽利略(GALILEO)衛星系統商轉時程不斷延宕,中國大陸的北斗衛星系統發展將成為牽動聯網汽車GNSS模組發展的主要驅動力。蔡金源表示,北斗衛星系統已成為繼GPS及GLONASS後發展最快速的衛星系統,其目前訊號覆蓋範圍以亞太地區較為綿密,預計至2015年時,即可覆蓋至全球範圍,屆時能同步支援GPS、GLONASS及北斗衛星導航系統的多模GNSS模組將會加速滲透至聯網汽車領域。


此外,除了緊急救援系統,包含汽車導航、道路收費、車輛管理等服務亦仰賴於可靠且連續不間斷的定位、導航資訊,因此能同時接收不同衛星系統訊號的定位技術將更為重要;然而城市中櫛比鱗次的高樓,以及日趨複雜的道路網絡,形成了諸多訊號死角,考驗著導航系統的可靠度及精準度,因此若能在衛星訊號被阻斷時,利用能準確計算X、Y、Z座標位置的3D-ADR來補足定位資訊,將能讓衛星定位系統更為可靠。


事實上,加入陀螺儀(Gyroscope)的2D-ADR系統在毫無衛星訊號的前提下,其定位出錯率僅約為5%,相較於獨立型GNSS模組還要出色;而3D-ADR則係進一步以陀螺儀、加速度計(Accelerometer)和數位式速度資訊(Wheel Tick)來實現航位推算(Dead Reckoning, DR),因此若GNSS模組能輔以3D-ADR系統,其定位精準度將更臻理想。


蔡金源透露,加入加速度計的3D-ADR可實現高度慣性導航,相關應用目前尚屬起步階段,今年開始才逐漸成熟,因此u-bolx也預計於2014年年底量產3D-ADR結合GNSS的模組方案。

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