面向自动驾驶车辆的先进惯性导航

自动驾驶车辆能够在没有人工干预的情况下感知环境并进行导航。它们结合使用雷达、摄像机、LiDAR、GNSS 等先进传感器来感知周围环境,做出决策,并利用惯性导航解决方案控制或监测其运动。自动驾驶车辆的目标是在没有人工干预的情况下安全、高效地行驶。

导航系统绝不容许出现任何错误,因为即使是最微小的偏差也可能导致碰撞或判断失误。自动驾驶汽车面临的最大挑战之一,就是将各种传感器输入整合成一个协调一致的系统。我们的产品旨在与激光雷达、摄像头等其他传感器无缝集成,从而提供一套全面的解决方案。

在实际使用中,车辆会遇到各种情况,从温度波动到振动不等。我们保证,我们的产品经得起这些条件的考验,并能提供稳定的性能。

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自动驾驶车辆的高精度导航

惯性导航系统 (INS) 为自动驾驶车辆应用提供了诸多优势。通过使用加速度计和陀螺仪等传感器,INS 解决方案能够在不依赖外部信号的情况下提供连续、准确的导航数据。

我们的 INS 提供有关车辆位置、速度和姿态的实时更新,即使在 GNSS 禁绝环境中也能确保准确导航。我们开发了先进的算法来随时间推移将误差降至最低,从而保持车辆定位的准确性。

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在严苛环境中的鲁棒性

我们的 INS 在 GNSS 受限的区域(包括隧道、城市峡谷和茂密树冠下)也能可靠运行。它能够抵御信号干扰和 欺骗,同时与 GNSS 互补以增强导航安全性。

该系统可提供即时的车辆运动反馈,从而实现快速决策和自适应响应。在不依赖外部信号的情况下,我们的 INS 能够持续运行,非常适合动态环境。它能为路径规划、避障和路线优化等先进算法生成精确数据。因此,自主系统可以实现更平稳、更高效的运行。

此外,无论天气、地形或信号中断如何,它都能保持一致的性能。从本质上讲,我们的 INS 增强了自主性,确保了可靠的导航,并赋能车辆在所有条件下安全高效地运行。

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自动驾驶汽车的应用

实时数据与传感器融合

我们的传感器可提供实时的运动和定向数据,因此自动驾驶汽车可以根据地形、道路条件或交通的变化,对转向、加速和制动进行即时调整。它还有助于保持稳定性和控制力。

结合其他导航辅助设备(例如 GNSS、LiDAR、摄像头),它们可以提高整体精度和可靠性。这种传感器融合增强了态势感知和决策能力。通过集成来自多个传感器的的数据,我们的 INS 可以帮助纠正由外部因素引起的不准确性,从而确保更可靠的导航。

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我们的优势

我们的惯性导航系统为自动驾驶车辆提供了多项优势,包括:

高精度导航 精确的位置和方位数据,可实现精准导航。
推算导航 无论是在隧道、城市峡谷还是茂密的树冠下,都能提供可靠的导航。
安全性与操控性得到提升 实时、高频的运动数据,用于提升车辆的稳定性和响应性。
无缝集成 可与激光雷达、摄像头及其他车载传感器无缝集成。

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我们的解决方案可与无人地面车辆(UGV)平台无缝集成,即使在最严苛的环境下也能提供可靠的性能。

Ellipse D INS 迷你单元右侧视图

Ellipse-D

Ellipse-D 是最小的双天线 GNSS 惯性导航系统,能够在任何条件下提供精确的航向和厘米级精度。
INS 双天线RTKINS 0.05° 横滚角和俯仰角 0.2° 航向
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Ellipse-D
Ekinox Micro INS 迷你单元右侧

Ekinox Micro

Ekinox Micro 是一款紧凑型高性能 INS,配备双天线 GNSS,在任务关键型应用中提供无与伦比的精度和可靠性。
INS 内置 GNSS 单/双天线 0.015° 横滚角和俯仰角 0.05° 航向
探索
Ekinox Micro
Ekinox D INS 迷你单元右侧

Ekinox-D

Ekinox-D 是一款一体化惯性导航系统,集成 RTK GNSS 接收机,是空间极为有限的应用的理想选择。
INS 内部大地测量双天线 0.02° 横滚角和俯仰角 0.05° 航向
探索
Ekinox-D

自动驾驶应用手册

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案例研究

在我们的案例研究部分,了解 SBG Systems 的惯性解决方案如何革新自动驾驶车辆技术。这些真实的成功案例突显了我们先进的惯性传感器如何在充满挑战的环境中提供精确的导航与可靠性。从提升城市环境中的车辆安全性到优化无 GNSS 场景下的性能,我们的解决方案赋能自动驾驶车辆以无与伦比的精度和控制力进行运行。

每个案例研究都为我们的技术如何推动自动驾驶交通运输的未来提供了宝贵的见解。

树雨燕

Treeswift 如何推动公用事业现场运营现代化

移动测绘
公用事业现场技术人员在进行植被管理检查时佩戴了Treeswift Swiftpack AI驱动的激光雷达设备
TREALIS

TREALIS 结合 Apogee Navsight 的钢轨缺陷检测

有轨电车和火车的定位
TREALIS检测列车正在法国铁路网络上进行轨道缺陷检测
GapEOD

GapEOD 如何借助 Ellipse 实现更安全的地球物理勘测

有轨电车和火车的定位
GapEOD 的系统已启动并正在运行
罗斯托克大学

在真实城市水道中的自动驾驶渡轮研究

渡轮自主航行
自动驾驶渡轮
克拉科夫AGH大学

Ellipse-D 如何助力太阳能船在摩纳哥竞技

太阳能船
克拉科夫AGH大学的高性能太阳能动力船
SUNCAR

精准安全:搭载 Ellipse-A 的模块化挖掘机辅助系统

工业挖掘机
SUNCAR 搭载 Ellipse-A 的挖掘机辅助系统
探索我们所有的案例研究

他们在谈论我们

直接聆听采用我们技术的创新者和客户的亲身分享。

他们的用户评价和成功案例充分说明了我们的传感器在实际自动驾驶汽车应用中发挥着重要作用。

无人化解决方案
“我们需要超高精度。由于车辆在路上行驶,我们通常需要厘米级精度。IMU 的精度非常重要,因为车辆有时会丢失 GNSS 信号,例如在隧道这样的环境中。”
研发团队
利奥大道
“与 SBG Systems 合作并将 Ellipse-D 集成到我们的车辆中,对于实现对我们的研发工作和自动运行至关重要的精度和可靠性而言,是不可或缺的。”
奥古兹汉·萨格拉姆,销售经理
WarnowstromerAI 自动驾驶渡轮项目标志
WarnowstromerAI
“Ekinox Micro 是推动城市地区自动船舶航行的最佳传感器设备。”
WarnowstromerAI 团队

探索采用自主惯性系统的其他应用

了解自主惯性系统如何变革各行各业的运营。从机器人和工业自动化到采矿和物流,我们的高性能解决方案即使在 GNSS 受限的环境中也能提供精准的导航、方位和运动数据。探索由可靠自主性赋能的无限可能。


你有问题吗?

在此您可以找到关于我们展示的应用程序的常见问题解答。如果您未能找到所需信息,请随时直接联系我们寻求帮助。

自动驾驶汽车的自动驾驶等级有哪些?

美国汽车工程师学会(SAE)将自动驾驶汽车的自动驾驶等级分为六个级别(0级至5级),用以界定车辆运行中的自动化程度。具体分类如下:

  • 0级:无自动化——人类驾驶员始终完全控制车辆,仅配备警报和警告等被动系统。
  • 1级:驾驶辅助——车辆可协助完成转向或加速/减速操作,但人类驾驶员必须始终保持对车辆的控制并监控周围环境(例如:自适应巡航控制系统)。
  • 2 级:部分自动化 – 车辆可以同时控制转向和加速/减速,但驾驶员必须始终保持专注,并随时准备接管控制(例如特斯拉的 Autopilot、通用汽车的 Super Cruise)。
  • 第3级:条件自动化——车辆可在特定条件下处理驾驶的各个方面,但当系统要求时,人类驾驶员必须准备好接管驾驶(例如,高速公路驾驶)。驾驶员无需主动监控,但必须保持警觉。
  • 第4级:高度自动化——车辆可在特定条件或环境(如城区或高速公路)下,无需人工干预,自主完成所有驾驶任务。但在其他环境或特殊情况下,可能需要由人来驾驶。
  • 第5级:完全自动化——车辆完全自主,能够在任何条件下处理所有驾驶任务,无需任何人工干预。无需驾驶员,车辆可在任何地点、任何条件下运行。

这些等级有助于界定自动驾驶汽车技术的发展历程,从基础的驾驶辅助到完全自动驾驶。

什么是里程表?

里程表是一种用于测量车辆行驶里程的仪表。它提供有关车辆行驶里程的重要信息,这些信息对于制定保养计划、计算燃油效率以及评估转售价值等各种用途都非常有用。

里程表根据车辆车轮的转数来测量距离。一个基于轮胎尺寸的校准系数,将车轮转数转换为距离。

在许多导航应用中,尤其是车载导航中,里程表数据可以与 INS 其他数据相结合,以提高整体精度。这一过程被称为传感器融合,它结合了两种系统的优势。

“干扰”和“欺骗”是什么意思?

干扰和欺骗是两种会严重影响 GNSS 等卫星导航系统可靠性和精度的干扰类型。

干扰是指通过在 GNSS 系统使用的相同频率上广播干扰信号来有意破坏卫星信号。这种干扰会淹没或压制合法的卫星信号,导致 GNSS 接收机无法准确处理信息。干扰通常用于军事行动中,以破坏敌方的导航能力,它也可能影响民用系统,导致导航失效和运营挑战。

另一方面,欺骗涉及传输模仿真实 GNSS 信号的伪造信号。这些欺骗性信号会误导 GNSS 接收机计算出错误的位置或时间。欺骗可用于将导航系统引入歧途或提供错误信息,可能导致车辆或飞机偏离航线或提供错误的位置数据。与仅妨碍信号接收的干扰不同,欺骗通过将虚假信息伪装成合法信息来主动欺骗接收机。

干扰和欺骗都对 GNSS 依赖系统的完整性构成重大威胁,因此需要先进的对抗措施和鲁棒导航技术,以确保在对抗性或挑战性环境中的可靠运行。

什么是推算航法?

航位推算是一种导航方法,它通过利用测量的运动信息,从已知的历史位置连续推算,从而确定车辆的当前位置,且不依赖于GPS等外部信号。

在实践中,系统从一个参考点(通常是最后已知准确的位置)开始,并使用机载传感器(如加速度计、陀螺仪、轮式里程计或计米器)来估计车辆随时间推移的运动情况。通过对这些运动测量值进行积分,推算定位计算出速度、方向和位移的变化,从而逐渐建立起更新的位置估计。虽然它即使在 GPS 禁用或退化的环境中也能提供完全自主的导航,但推算定位本身容易累积误差:微小的传感器偏差、比例因子误差或环境影响会随时间推移而增长,导致估计轨迹偏离实际情况。

为了减轻这种漂移,在现代惯性导航系统中,通常会将推算定位与 GNSS、磁力计、气压计或地形匹配技术等外部辅助手段相结合。尽管存在局限性,但推算定位仍然是导航中的一个基本原理,因为即使在无法获取绝对参考的情况下,它也能确保连续的实时定位。

什么是惯性导航系统?

惯性导航系统 (INS) 是一种独立的导航解决方案,通过利用惯性传感器连续测量移动平台的运动,从而确定其位置、速度和姿态。其核心在于,INS 依靠三轴加速度计感测沿三个垂直轴的线性加速度,并依靠三轴陀螺仪测量围绕相同轴的角速率。通过随时间积分这些测量值,系统可以计算出平台的速度、姿态和位置如何从一个已知的起始点演变。

由于 INS 不依赖于 GPS、无线电信标或视觉参考等外部信号,因此它能够在外部导航辅助设备不可用、被干扰或退化的环境中可靠地运行——例如水下、室内、地下或军事 GNSS 干扰场景。

现代 INS 通常采用复杂的滤波算法,最常见的是卡尔曼滤波器,用于融合原始传感器数据、减轻漂移并估计最精确的导航状态。在许多应用中,INS 与 GNSS 耦合,或与里程计、多普勒测速仪或磁力计结合使用,以限制长期漂移并提供高度稳定的导航。由此产生的鲁棒、高更新率导航解决方案对于飞机、无人机、导弹、自动驾驶车辆、船舶、AUV 以及需要精确、持续感知运动和姿态的各种工业系统至关重要。