无信号导航能用否
袁智斌
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1出发前测试屏蔽卫星信号出发前测试是为了分析导航不准的原因。我们先来了解一下GPS导航的原理。导航仪通过接收GPS信号确定位置,然后通过存储在内存中的地图数据规划路线。当车辆行驶时,导航仪通过不断接收...
1出发前测试屏蔽卫星信号出发前测试是为了分析导航不准的原因。我们先来了解一下GPS导航的原理。导航仪通过接收GPS信号确定位置,然后通过存储在内存中的地图数据规划路线。当车辆行驶时,导航仪通过不断接收GPS信号来检测车辆的位置,从而提示引导信息或重新规划路线。当车辆经过隧道、桥梁,或者高层建筑时,GPS信号会被屏蔽,没有陀螺仪和惯性检测芯片的导航仪会因为无法获取GPS信号而无法导航。出发前,我们先大致查看了一下卫星信号情况,发现只导航了几分钟,卫星数量就变了(信号状况良好)。但如果我们多次穿过隧道或者在高楼之间穿行,卫星数量波动会更大,地下停车场或者隧道下面的信号也会减弱。屏蔽卫星信号当卫星信号减弱时,能否借助陀螺仪精确导航?带着这个疑问,我们开始用信号屏蔽仪屏蔽信号。此时卫星信号为零,导航地图界面开始显示“DR”字样。为了确定卫星信号是否被完全屏蔽,我们还使用了沙漠中常用的GPS。结果证明卫星信号确实被完全屏蔽了。在没有卫星信号的情况下,我们仍然按照导航路径行驶,在通过高架桥、环岛、转弯路口、隧道时,会特别注意导航是否偏离。为什么导航界面上有速度显示标记?这里先来解释一下陀螺仪的工作原理:导航仪通过陀螺仪测量车辆的水平角和俯仰角,通过加速度感应和轮速感应计算出车辆的位移。原厂导航中,陀螺仪、加速度传感器、速度信号、电子地图是一个紧密配合的系统。该系统利用陀螺仪判断汽车的转向,利用加速度传感器判断汽车的下坡状态,利用速度信号计算汽车的行驶距离。因此,有必要在导航界面上显示车速。2转弯路口测试汽车转弯测试一般来说,测试陀螺仪是否厉害很重要,最重要的是测试在转弯路口行驶时方向是否会偏移。结果表明,当我们通过第一个转弯路口时,行驶路径没有发生偏移。这里我们对比了第一个转弯路口的行驶情况和50分钟后转弯路口的行驶情况,发现搭载陀螺仪的产品还是很厉害的。以下是实测图片:为了在地图界面上显示行驶路径的方向,接下来我们会用动态图片来显示。相对于GPS陀螺仪的导航功能,不带陀螺仪的陀螺仪导航在信号不好的时候容易出现定位偏差。我们可以根据方向和速度继续导航,但无法立即发现汽车的速度和方向变化。我们无法立即判断是否上了立交桥陀螺仪。我们可以检测到车是否已经上了高架桥,以及重新规划路径的能力高架桥测试接下来,到了高架桥,导航显示也和实际行驶一致。据了解,一般民用GPS的精度是无法识别汽车是否在立交桥上,而陀螺仪可以检测汽车是否在向上移动,从而让导航软件及时修改导航路线。故意走错路下了高架桥后,导航提示向右走。为了测试导航重新规划路径的能力,我们故意直行。直行2秒后,导航界面提示“重新计算路线”,然后2秒左右导航路线已经再次修正。重新规划路径的能力相当不错。4隧道测试及各种道路测试实拍隧道测试经历了转弯路口、高架桥、环岛。此时距离无信号导航已经过去半个小时。这时,我们将第二次穿过隧道(我们之前已经穿过一次隧道)。结果显示驱动位置漂移。穿过隧道 各种路况实拍对比(以下小图可点击放大)测试结果汇总重新规划路线2秒左右导航误差短途导航基本无误差。优点:在没有卫星信号或信号减弱的情况下,陀螺仪可以精确导航。由于成本较高,导航仪目前还没有广泛使用,在通过复杂路况时也不会出现偏差,所以借助陀螺仪导航比较可靠。总结根据这个测试,陀螺仪确实可以在没有卫星信号的情况下正常导航(短距离基本没有误差)。即使连续运动数百公里,也能把误差范围控制在50米以内,基本上不依赖外界环境也能准确工作。而带陀螺仪的导航产品,安装时需要硬件支持。如果原车自带行车电脑,可以直接读取它的速度数据。但如果原车没有行车电脑,就需要从仪表盘重新布线。无论如何,陀螺仪在提高导航精度方面是非常可靠的。
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