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ST 嘗試使用慣性測量單元改進(jìn)汽車導(dǎo)航
來源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2021/11/9

在隧道和車庫中定位可能很困難。應(yīng)對這一挑戰(zhàn)的是意法半導(dǎo)體最新的 GNSS 芯片組,該芯片組使用慣性測量單元 (IMU) 來提高定位精度。


全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) ( GNSS ) 在過去幾年中變得越來越重要。如果您要查看當(dāng)今許多電子設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu),例如電話、智能手表和汽車,您很有可能會(huì)發(fā)現(xiàn) GNSS 硬件。 

GNSS 在隧道等關(guān)鍵環(huán)境中會(huì)失去準(zhǔn)確性。圖片由古野提供

 

GNSS 傳統(tǒng)上要求接收器同時(shí)與三顆或四顆衛(wèi)星保持視線;任何更少的東西都會(huì)降低準(zhǔn)確性和性能。這種退化使得 GNSS 在關(guān)鍵環(huán)境中運(yùn)行具有挑戰(zhàn)性,例如隧道、橋梁下或城市中的高層建筑下。 


本周,意法半導(dǎo)體 (ST) 發(fā)布了一款新的 GNSS 芯片組,旨在應(yīng)對這些挑戰(zhàn),并在任何環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高定位精度。 


使用 IMU 進(jìn)行航位推算 

為了解決這個(gè)問題,ST轉(zhuǎn)向了一種叫做“航位推算”的解決方案,這是一個(gè)歷史術(shù)語,通過估計(jì)行進(jìn)的方向和距離來計(jì)算一個(gè)人的位置。 


在 GNSS 和電子系統(tǒng)的背景下,航位推算通常是通過 IMU 實(shí)現(xiàn)的。IMU 是一種電子傳感器,由加速度計(jì)、磁力計(jì)和陀螺儀的融合組成。 


IMU 檢測 3 軸上的線性和旋轉(zhuǎn)加速度,以測量 3D 空間中的精確相對運(yùn)動(dòng)。借助來自 IMU 的信息和一些巧妙的計(jì)算,人們可以計(jì)算出隨時(shí)間變化的相對位置。 

IMU 可以提供六個(gè)自由度的信息。圖片由Ceva 提供


因此,在 GNSS 與衛(wèi)星失去視線的情況下,系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)而使用 IMU 進(jìn)行航位推測以保持定位精度。 


ST的新芯片組 

本周,意法半導(dǎo)體發(fā)布了其最新的汽車 GNSS 芯片組Teseo-VIC3DA。 


如前所述,這款新芯片最顯著的方面是它使用航位推算來補(bǔ)充關(guān)鍵環(huán)境中的位置損失。 


為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),Teseo-VIC3DA 實(shí)質(zhì)上采用了意法半導(dǎo)體的 Teseo III GNSS1 IC,并集成了符合汽車標(biāo)準(zhǔn)的 6 軸 MEMS IMU。在使用這些技術(shù)的同時(shí),該芯片實(shí)現(xiàn)了 163 dBm 的跟蹤靈敏度和低至 1.5 m CEP 的定位精度。該芯片滿載航位推算軟件,希望成為易于使用的獨(dú)立 GNSS 模塊。

Teseo VIC3DA 芯片組的框圖。圖片由意法半導(dǎo)體提供

 

IC 本身采用 16.0 毫米 x 12.2 毫米 x 2.42 毫米 LCC 封裝,還具有板載溫度補(bǔ)償晶體振蕩器 (TCXO) 和嵌入式閃存。它在 3.3 V 時(shí)的待機(jī)功耗為 17 μA,支持 -40 °C 至 +85 °C 的溫度工作范圍。 


結(jié)語 

隨著 GNSS 進(jìn)入越來越多的電子設(shè)備,找到克服盲區(qū)的方法將變得越來越重要。通過使用 IMU 和航位推算,ST 在汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了這一目標(biāo),這是朝著正確方向邁出的非常積極的一步。

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