هدایت خودروهای خودران در منطقه مالی لوجیازویی شانگهای، جایی که آسمان خراش ها ۴۰۰ متر ارتفاع دارند و سیگنال های ماهواره ای چندمسیره شدید ایجاد می کنند، یکی از دشوارترین آزمون ها برای هر سیستم موقعیت یابی است. یک استارتاپ رانندگی خودران محلی برای حل این چالش اقدام کرد و برای عملکرد ایمن در ترافیک شلوغ، دقت در سطح خط (زیر ۳۰ سانتی متر) را الزامی کرد.
پس از ارزیابی گسترده فناوری های موجود GNSS، تیم Jumpstar را انتخاب کردگیرنده GNSS چندباند با ادغام IMU، با بهره گیری از الگوریتم های ردیابی سه فرکانسی L1/L2/L5 و کوپلینگ محکم، دقت را حتی زمانی که دید ماهواره ها به زیر آستانه مورد نیاز سیستم های RTK سنتی می رسد، حفظ می کند.
مسئله دره شهری
هسته شهری شانگهای بدترین سناریو را برای موقعیت یابی GNSS ارائه می دهد. دیوارهای شیشه ای با تأخیر بیش از ۱۰۰ متر سیگنال های ماهواره ای را بازتاب می دهند، در حالی که سایه های ساختمانی تا ۸۰٪ آسمان را هنگام رانندگی در سطح خیابان مسدود می کنند. گیرنده های GPS دوگانه استاندارد در ناوگان آزمایشی خطاهای افقی بیش از ۵ متر تولید می کردند که برای حفظ خطوط و ناوبری تقاطع ها به طور خطرناکی ناکافی بود.
- تداخل چندمسیره:سیگنال های بازتابی از نمای ساختمان ها مسیرهای ماهواره ای شبح وار ایجاد می کردند و راه حل های موقعیت را با سوگیری غیرقابل پیش بینی خراب می کردند.
- دید در آسمان:راهروهای خیابانی بین آسمان خراش ها ماهواره های قابل مشاهده را به ۴ تا ۶ محدود می کردند، اغلب کمتر از ۷+ مورد نیاز برای رفع قابل اعتماد RTK.
- استرس پویا:ترافیک توقف و حرکت، پیچ های تند و تعویض مکرر لاین نیازمند به روزرسانی موقعیت با تأخیر کم و انحراف کم بود.
- الزامات ایمنی:استانداردهای ایمنی عملکردی نظارت مداوم بر یکپارچگی را با تشخیص فوری خطا الزامی می کرد.
ما شش ماژول مختلف GNSS را در سه قاره آزمایش کردیم. جامپ استار تنها راه حلی بود که دقت سانتی متری را در بدترین تقاطع های لوجیازویی حفظ کرد. معماری چندباندی تفاوت بزرگی ایجاد می کند.
نتایج و گسترش ناوگان
با ادغام ماژول های جامپ استار در پشته همجوشی حسگرها، ناوگان آزمایشی موفق شددقت افقی ۲ تا ۳ سانتی متردر شرایط آسمان باز و نگهداری شدهدقت زیر ۵۰ سانتی مترحتی در بخش های طولانی و مسدود شده از راهروهای خیابانی تونلی مانند نیز عبور می کند. اتصال تنگ IMU قطعی های GNSS تا ۳۰ ثانیه را بدون تغییر موقعیت قابل توجه بریج می کرد.
پس از تأیید موفقیت آمیز، استارتاپ دامنه استقرار را به ۵۰ خودرو در مناطق پودونگ و هونگکو شانگهای گسترش داد. این سیستم بیش از ۲ میلیون کیلومتر رانندگی خودران را بدون هیچ قطع ایمنی مرتبط با موقعیت یابی ثبت کرده است.
این شرکت اکنون با جامپ استار همکاری می کند تا ماژول های نسل بعدی پشتیبانی کننده صورت فلکی های GNSS اضافی که برای استقرار در سال ۲۰۲۷ برنامه ریزی شده اند را ارزیابی کند.