Allion Labs / Thomas Chang

车上导航对于开车族来说有着以下这些重要的功能:驾驶需要了解行车时实时位置、参考其地图与影音提示做出加减速、转弯、换线或下交流道的判断。但我们平常开车时若遇到车上导航运作不正常、恐怕会发生以下状况:不能立即定位、信号漂移与延迟或是无法接收卫星信号,则会导致其导航接口显示错误,驾驶容易因此把目光停留在导航接口过久而无法根据实时路况并作出正确的判断,最糟恐会导致车祸与伤害的发生。

图:常见的导航错误 (: 卫星定位失效  : 延迟  :漂移)

造成汽车导航错误原因之一:大气层的各种因素

全球卫星定位系统(GPS)离地球表面约2万2百公里,卫星信号通过电离层与对流层会造成折射并衰弱,如果卫星本身的时钟有些微误差都会导致地面上的定位偏移数公尺以上,在高速行驶的场域中 (例如高速公路), 因为信号误差导致驾驶突然的切换车道,都有可能造成追撞,让驾驶与乘客都陷入生命危险。

造成行车导航错误原因之一:自身的场域与地形

卫星信号遇到建筑物也会造成反射与折射并衰弱,会导致卫星定位偏移几公尺或是完全接收不到卫星信号而失效,尤其在市中心与商业区的 Urban Canyon (城市峡谷,由高楼大厦所形成的人造峡谷)、收不到卫星信号的停车楼与人工隧道。卫星导航系统在信号微弱的场域中其性能表现,将直接影响驾驶者的使用体验。

造成行车导航错误原因之一: 温度与车型

当车子停在烈阳下一段时间后使用导航,卫星定位模块的振荡器 (oscillator)附近有高温也会影响定位。而每一款车型也不同,其车顶也会遮蔽太阳光与卫星信号,导致车内的GPS Tracker 受到影响 。

信号影响因素与误差范围

Contributing Source Error Range
Satellite Clocks ±2 m
Orbit Errors ±2.5 m
Ionospheric Delays ±5 m
Tropospheric Delays ±0.5 m
Receiver Noise ±0.3 m
Multipath ±1 m

 

百佳泰能为您导航系统全方位把关!

为了确保导航系统在以上所列举的影响因素中能正确,稳定与可靠地运作,事前的反复测试与多重验证方法便显得特别重要!百佳泰可根据厂商的产品需求,提出两大完善的卫星信号量测方案。

 

以下为百佳泰于仿真信号的执行程序

1.透过仿真信号量测卫星定位模块的效能

透过客制化的信号来确认卫星定位模块在冷启动、热启动与热开机的表现 (例如Cold start 低于 26秒,Aided starts 低于3秒,Reacquisition 低于1秒;冷启动:模拟早上发动车子,热启动:模拟已3D Fix 后1~2分钟内重开机,热开机:模拟瞬间关闭并马上开机 (有如进入隧道),可量测短暂失去卫星信号后的实时计算)。

  1. 透过仿真信号量测导航接口的性能

透过路径与汽车动力学仿真,确认导航接口显示表现,针对图标的显示时间与其坐标:确认是否显示正常、太快或太慢都会导致驾驶的干扰 (Distraction)。

图:导航接口 (能否显示正确路径与车速, 与相关的图标,并实时显示)

  1. 透过重复的运作,确认定位不断线

透过重复的路径仿真,确认是否因为长时间的运算导致偏移,不需要驾驶长时间开车测试。

  1. 仿真温度,冷热皆宜

温度会影响导航定位,烈阳下与封闭空间会让车内的温度飙高到80度以上,百佳泰具备了高低温与温度冲击试验仪器,可以仿真车内温度范围从零下30度至高温 80度,配合LTE与GNSS信号的提供与仿真,可以确认真实汽车的导航定位跟LTE 联机在各式温度情境下都不断线。

图:温度循环试验机与温度冲击试验机

  1. 就算是用Android手机导航,也可以确认

驾驶有可能用Android 手机连接Android Auto车机并显示其导航,而手机的定位表现也会是重点,运用百佳泰的信号仿真,卫星信号数据库与实地的Road Test 来协助确认,并确保用户体验。

图:Android 手机的GNSS测试结果 (使用Google 所提供的工具产生)

 

百佳泰GNSS测试服务保障品性能

百佳泰具备深厚的软件与演算能力的优势,以及深耕各大领域多年的检测经验,可针对卫星信号检测的重点项目提出测试改善方案,分别为:

  1. 芯片性能:信号的传输速度和强度,会影响接受器位置本身的精准度,对于导航方向有着重大的影响
  2. 软件演算:软件的演算速率,对于地理位置的判读与推演,在面临障碍物的场景扮演着重大的角色
  3. 图库资料:导航系统的图片资料的正确性,可提供用户正确的地理位置图像判断功能

如您有关于GNSS测试服务的问题,欢迎联系百佳泰:cn_service@allion.com