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意法半导体P-BOX高精度定位解决方案
2023-01-13 3332次




意法半导体P-BOX高精度定位解决方案




  自动驾驶的实现要求车辆在城市各种复杂场景下达到车道级定位。意法半导体P-BOX系统解决方案为L2以上自动驾驶提供安全可靠的精确定位技术解决方案,实现从芯片级到系统级的全方位功能安全。





意法半导体P-BOX高精度定位解决方案






  ▲图示:高精度定位发展趋势



  高精度定位可分为三个级别:亚米级、厘米级和毫米级,而定位技术的发展路线是结合RTK、机器视觉、IMU和高精度地图,以实现全场景、多频、多源融合的高精度定位技术。

  RTK(Real-timekinematic实时动态载波相位差分技术)定位是一种卫星导航定位技术,用于提高基于卫星导航系统的定位精度,它能够实时解算移动站点在指定坐标系的精确位置,达到厘米级的定位效果。

  意法半导体 P-BOX系统解决方案基于ST多频多星座GNSS芯片(STA9100/STA8100)、定位引擎(STA1835)、IMU惯性传感器(ASM330LHB)和电源管理系统(LDO DC-DC L5965)的系统架构,可以在地下车库、林荫道路、城市峡谷、高架桥和隧道等多种复杂场景中实现车道级定位,误差小于20cm。

  在这些复杂场景下,进行高精度、完整连续的定位对芯片性能、系统和算法自适应性提出较高要求。



意法半导体P-BOX高精度定位解决方案





  ▲图示:P-BOX系统优势


  意法半导体高精度定位盒子(P-BOX)为高精度定位应用提供全面的系统级解决方案:

  ●P-BOX 采用高精度定位算法(RTK) 提供厘米级精准定位;

  它符合ASIL-B功能安全的应用设计;

  它支持多波段、全星座系统,在各种具有挑战性的信号环境中实现快速收敛和可靠定位;

  P-BOX的工作范围支持高达105°C;

  拥有模块化设计和丰富的接口集,以便用户根据需求快速开发;

  与惯性传感器IMU集成,扩展惯性融合算法实现在无GNSS 信号条件下也能提供连续可靠的定位信息。



意法半导体P-BOX高精度定位解决方案





  ▲图示:P-BOX运作模式



  意法半导体 P-BOX 以 STA9100 GNSS 功能安全芯片量测为核心,融合ST ASM330LHB六轴惯性传感器(IMU)输出数据,在处理器STA1385进行GNSS/INS高精度组合导航解算,以实现城市多种复杂场景的车道级精准定位,为高级别智能驾驶保驾护航。



意法半导体P-BOX高精度定位解决方案





  ▲图示:P-BOX安全功能示例



  意法半导体P-BOX系统解决方案提供全面的功能安全保障,STA9100测量引擎可以有效识别异常或干扰的GNSS信号,输出保护级别的观测量信息以全面支持汽车对功能安全的要求。保护级别对于确定定位解决方案是否安全用于车辆应用至关重要,即使在最具挑战的GNSS环境中,ST P-BOX依然可以输出安全可靠的信息。


意法半导体P-BOX高精度定位解决方案


  ▲图示:P-BOX关键器件


  STA8100是支持多频全星座卫星导航定位芯片。其升级版STA9100是市场上第一款符合ASIL-B标准的功能安全GNSS芯片,支持北斗、GPS、Galileo等卫星信号以及全系统全频点L1/L2/L5信号。STA9100测量引擎提供保护级别输出,最大限度保证观测输出的可靠性。

  STA1385是车规级、高效的片上系统,针对新型信息连接与网络安全应用的高性价比处理器。它基于高性能双核ARM Cortex-A7处理器,内置独立的硬件安全模块,具备一个基于ARM Cortex M3的隔离子系统,用于车辆CAN接口和一整套标准接口,还包括两个支持AVB的千兆网络和Flexray。

  ASM330LHB是一款满足ASIL-B标准的6轴惯性传感器(IMU),具有高稳定性、低噪声的特性,适用于汽车应用。在GNSS信号无法使用的挑战环境中,IMU的输入能够提供连续可用的3D位置速度姿态信息。

  L5965是一款电源管理芯片,应用于汽车ECU、视觉和雷达系统。由两个电池兼容的BUCK前置调节器、两个带内部补偿的BUCK后置调节器、一个BOOST、一个LDO和一个精确的电压基准调节器组成。除BUCK1预调节器外,所有调节器都有内部电源开关。

  意法半导体可提供全方位技术资料和系统级服务以便加快客户开发进程,包括:平台硬件参考设计资料、处理器软件开发工具包、GNSS模块供应商合作服务、IMU安全引擎驱动软件、电源管理设计支持等。



意法半导体P-BOX高精度定位解决方案


  ▲图示:P-BOX车道级精准定位,误差小于5cm


  意法半导体P-BOX系统解决方案在各种场景中都可以实现精准定位,在良好的GNSS信号环境下可以实现厘米级定位。以P-BOX在深圳湾实际路测数据为例,其实时输出位置与真值相比误差小于5cm。


意法半导体P-BOX高精度定位解决方案


  ▲图示:P-BOX定位精度评估系统

  • 意法半导体P-BOX高精度定位解决方案
  • 意法半导体P-BOX以 STA9100 GNSS 功能安全芯片量测为核心,融合ST ASM330LHB六轴惯性传感器(IMU)输出数据,在处理器STA1385进行GNSS/INS高精度组合导航解算,以实现城市多种复杂场景的车道级精准定位,为高级别智能驾驶保驾护航。
    2023-01-13 3333次
  • 新能源汽车车载DCDC解决方案
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