【導讀】在關鍵應用中,必須始終能確保GNSS接收機的可信度。保護級別信息由GNSS接收機實時計算,能夠量化定位信息的可靠性、提高數據質量并保護人員和資產的安全。
GNSS接收機的保護級別表示特定置信度下的最大可能定位誤差。例如,如果某個GNSS接收機在95%的置信度下保護級別為1米,那么所報告的定位距離真實定位超過1米的可能性只有5%。與GNSS接收機定位信息的精度一樣,保護級別會不斷波動,GNSS的所有誤差來源都會影響到保護級別。
保護級別可持續(xù)提供GNSS接收機預期誤差上限,讓應用能根據所接收到信息的質量調整其運行方式,并舍棄不可靠的數值。
上圖是一個保護級別應用實例。黑色表示自動割草機的真實定位,灰色表示測得的定位。接收機不斷計算定位精度估計值(position accuracy estimate),用虛線圓點表示。保護級別(Protection Level)則以報告位置周圍的虛線圓形表示,提供定位精度估計值,界定了GNSS接收機真實定位的置信度較高的區(qū)域。
機器人導航
在機器人導航中,保護級別有助于確保設備(例如自動割草機)不超出地理圍欄(并且遠離鄰居的花壇)。
如果保護級別過大,機器人就會考慮到定位估計值質量不佳的問題,調整自身的行為,從而降低速度或者向后移動到“安全”位置。
如果無法計算保護級別值,則設備可以停下來,等待各類環(huán)境誤差來源(比如射頻干擾、不利的大氣條件等)消失或恢復正常,直至獲得有效的保護級別值。
無人機和UAV
對于無人機和其他UAV(無人駕駛飛行器),保護級別可用來確定GNSS定位的可靠性,確定其是否足以支持著陸等精細操作,并嚴格規(guī)避禁飛區(qū)。
如果保護級別超過閾值,無人機可能會返回到先前的已知位置。只有在保護級別值低于閾值時,無人機才會著陸,并在需要時原地盤旋,直至保護級別表明定位估計值的質量得到改善。
汽車、電動踏板車
汽車、電動踏板車和其他互聯交通出行解決方案可借助保護級別功能,評估其向服務器報告的重要定位數據的質量。
例如,處于停放狀態(tài)的車輛僅在保護級別低于既定限制時才報告其定位,讓工作人員和客戶更輕松找到這些車輛。
從基本保護級別到功能安全性
對保護級別的要求因具體應用而異,很大程度上要取決于GNSS接收機的預期可靠性,及其位置估計值的關鍵程度。
對于特定資產追蹤解決方案來說,精度為2米、在95%的置信度下保護級別為3.5米的GNSS接收機或許就能很好地滿足其需求。而另一方面,自動駕駛汽車可能有著嚴格得多的要求,保護級別的置信度需要達到99.9999%。
基本保護級別可為許多消費和工業(yè)應用增添價值,但關鍵的汽車級應用則對保護級別有著更為嚴格的要求,以實現ISO 26262標準中定義的“功能安全性”要求。
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