提起定位，大家首先想到的就是 GNSS（全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)）定位，這是一種被普遍認(rèn)可、廣泛接受的追蹤定位技術(shù)，可以對(duì)人員、動(dòng)物、資產(chǎn)、車輛等進(jìn)行追蹤定位，并提供有關(guān)航向、速度、日期、時(shí)間等數(shù)據(jù)。據(jù) GSA 數(shù)據(jù)推測(cè)，2020 年全球 GNSS 設(shè)備數(shù)量將達(dá)到 80 億部（至少每人一臺(tái)），這些設(shè)備為人們的安全出行、工作和生活帶來極大便利。
▲GNSS 衛(wèi)星定位技術(shù)迭代圖
從單系統(tǒng)單頻段到多系統(tǒng)多頻段
GNSS（Global Navigation Satellite System）并不特指某個(gè)單一的衛(wèi)星系統(tǒng)，而是多個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)的總稱。用戶設(shè)備通過接收衛(wèi)星提供的經(jīng)緯度坐標(biāo)信息來定位。
美國 GPS 系統(tǒng)是全球第一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，也是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛、技術(shù)最為成熟的衛(wèi)星定位技術(shù)。最初的定位模組只支持 GPS 系統(tǒng)，屬于單系統(tǒng)單頻模組。由于單一 GPS 系統(tǒng)在局部地區(qū)、部分時(shí)段或信號(hào)有遮擋、干擾時(shí)會(huì)出現(xiàn)可見衛(wèi)星數(shù)過少（《4 顆）的情況，導(dǎo)致無法正常定位。隨著各國與地區(qū)對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的肯定，相繼投資建設(shè)自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，多系統(tǒng)模組隨之產(chǎn)生，也被稱為多模模組或 GNSS 模組。
在相同的外界環(huán)境基礎(chǔ)上，多系統(tǒng)模組能夠捕獲來自不同衛(wèi)星系統(tǒng)的衛(wèi)星，使得有效衛(wèi)星數(shù)大幅度提升，從而提高定位的精度和穩(wěn)定性。
隨著衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展，最初的 GPS L1C/A 信號(hào)逐漸無法滿足用戶的定位導(dǎo)航授時(shí)需求，美國宣布對(duì) GPS 現(xiàn)代化，增加了第二民用信號(hào) L2C 和第三民用信號(hào) L5 等。GNSS 定位模組也開始接收各衛(wèi)星系統(tǒng)的不同頻段信號(hào)。
由于定位模組周圍環(huán)境的影響，使得模組所接收到的衛(wèi)星信號(hào)中還包含有各種反射和折射信號(hào)的影響，這就是所謂的多路徑效應(yīng)。多頻段技術(shù)可以有效抑制城市環(huán)境中的多路徑效應(yīng)，削弱大氣層誤差，提高定位精度。
多種定位技術(shù)融合，滿足差異化高精度定位需求
GNSS 技術(shù)能夠在幾米精度范圍內(nèi)知曉任何物體的絕對(duì)位置，毫不夸張的說，它為我們解決了很多難題。現(xiàn)在，從智能網(wǎng)聯(lián)車、自動(dòng)駕駛到無人機(jī)、機(jī)器人，導(dǎo)航應(yīng)用對(duì)自動(dòng)化需求不斷提高，這亟需更高精度的定位解決方案。
GNSS & DR 組合定位，實(shí)現(xiàn)持續(xù)導(dǎo)航
DR （Dead Reckoning），航位推測(cè)法，指的是在知道當(dāng)前時(shí)刻位置的條件下，通過測(cè)量移動(dòng)的位置和方位，推算下一時(shí)刻位置的方法。通過在設(shè)備上加裝加速度傳感器和陀螺儀傳感器，DR 算法可以自主確定定位信息，具有短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)局部高精度定位的特點(diǎn)。
GNSS 定位在遮擋環(huán)境、多路徑較嚴(yán)重場景下效果較差，此時(shí)結(jié)合 DR 算法，就可以推測(cè)出下一秒或多秒內(nèi)的定位結(jié)果。另外，GNSS 數(shù)據(jù)更新頻率通常為 1Hz，不能滿足高動(dòng)態(tài)需求，而 IMU（InerTIal Measurement Unit，慣性測(cè)量單元）更新頻率可達(dá) 100Hz，借助組合，可以顯著提高結(jié)果頻率。但是，DR 算法精準(zhǔn)度隨濾波深度增加而變差，所以需要 GNSS 對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)糾偏，確保以實(shí)際數(shù)據(jù)不斷地更新推測(cè)出的位置，達(dá)到最好的效果。
主要工作模式如下：
上一點(diǎn)估算位置 + IMU 數(shù)據(jù)→預(yù)測(cè)下一點(diǎn)位置；
預(yù)測(cè)的位置 + GPS 定位→更新當(dāng)前位置；
循環(huán)。
RTK 技術(shù)，支持分米 / 厘米級(jí)定位精度
RTK（Real-TIme kinemaTIc），稱為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法，又稱為載波相位差分技術(shù)，是實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)量站載波相位觀測(cè)量的差分方法，包括傳統(tǒng) RTK 和網(wǎng)絡(luò) RTK。
▲傳統(tǒng) RTK 工作原理
在傳統(tǒng) RTK 工作模式下，只有一個(gè)基準(zhǔn)站（GNSS 接收機(jī)），基準(zhǔn)站和流動(dòng)站之間的距離有限制。基準(zhǔn)站將接收到的測(cè)量數(shù)據(jù)與設(shè)置基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得出差分?jǐn)?shù)據(jù)，然后將差分?jǐn)?shù)據(jù)通過電臺(tái)發(fā)送給流動(dòng)站（用戶接收機(jī)）。流動(dòng)站也能通過電臺(tái)接收基準(zhǔn)站發(fā)送的差分?jǐn)?shù)據(jù)，并進(jìn)行計(jì)算，最終得出我們所需要的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并提高定位精度。
▲網(wǎng)絡(luò) RTK 工作原理
在網(wǎng)絡(luò) RTK 中，有多個(gè)基準(zhǔn)站，用戶不需要建立自己的基準(zhǔn)站，用戶與基準(zhǔn)站的距離可以擴(kuò)展到上百公里，網(wǎng)絡(luò) RTK 減少了誤差源，尤其是與距離相關(guān)的誤差。
首先，多個(gè)基準(zhǔn)站同時(shí)采集觀測(cè)數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心有 1 臺(tái)主控電腦能夠通過網(wǎng)絡(luò)控制所有的基準(zhǔn)站。所有從基準(zhǔn)站傳來的數(shù)據(jù)先經(jīng)過粗差剔除，然后主控電腦對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)解算。最后，播發(fā)改正信息給用戶。
網(wǎng)絡(luò) RTK 至少要有 3 個(gè)基準(zhǔn)站才能計(jì)算出改正信息。改正信息的可靠性和精度會(huì)隨基準(zhǔn)站數(shù)目的增加而得到改善。當(dāng)存在足夠多的基準(zhǔn)站時(shí)，如果某個(gè)基準(zhǔn)站出現(xiàn)故障，系統(tǒng)仍然可以正常運(yùn)行并且提供可靠的改正信息。
相比傳統(tǒng) RTK，網(wǎng)絡(luò) RTK 對(duì)誤差估算得更加準(zhǔn)確，通過 VRS （Virtual Reference StaTIon）虛擬參考站技術(shù)進(jìn)一步增強(qiáng)基準(zhǔn)站和流動(dòng)站誤差的相關(guān)性。總的來說，網(wǎng)絡(luò) RTK 的精度和穩(wěn)定性，要高于傳統(tǒng) RTK。
GNSS 市場穩(wěn)步增長
據(jù) GSA 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，未來十年，全球 GNSS 設(shè)備出貨量將持續(xù)增長。從 2019 年的 18 億臺(tái)增長至 2029 年的 28 億臺(tái)。其中，在道路運(yùn)輸與汽車、無人機(jī)、人員與資產(chǎn)追蹤、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的應(yīng)用將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。如何在可接受的成本內(nèi)選擇合適的 GNSS 技術(shù)，將成為擺在終端制造商面前的難題。
移遠(yuǎn) GNSS 模組種類齊全 可滿足不同領(lǐng)域定制化需求
作為全球領(lǐng)先的蜂窩模組和 GNSS 模組供應(yīng)商，移遠(yuǎn)通信多模單頻 L76/L26 系列和多模多頻 LC79D 已在工業(yè)類、消費(fèi)類等大眾化定位應(yīng)用領(lǐng)域獲得豐富量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及良好口碑。
在多種技術(shù)融合定位方面，移遠(yuǎn)通信更是走在行業(yè)前列。其慣性導(dǎo)航領(lǐng)域，LC79D 升級(jí)版和 L26-DR 系列均支持 GNSS+DR 組合定位且已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；其高精度領(lǐng)域，工規(guī)級(jí)內(nèi)置 RTK+DR 技術(shù)定位模組 LC29D 成為共享單車類產(chǎn)品的摯愛，車規(guī)級(jí)內(nèi)置 RTK+DR 技術(shù)定位模組 LG69T 更是在為大型整車廠及 Tier 1 客戶提供厘米級(jí)定位、追蹤和導(dǎo)航服務(wù)。