任何一種技術(shù)手段都有其局限性,GNSS的脆弱性就是具體實例,解決辦法是多系統(tǒng)的融合,包括如下技術(shù):
1)無處不在的照相機。現(xiàn)在便宜的數(shù)字照相機已經(jīng)十分普及。照相機在導(dǎo)航中至少有三種不同的方式加以運用。一是作為系列存儲圖像以確定照相機視點;二是識別圖像獨特的特征,細化完善定位數(shù)據(jù);三是作為視覺里程計,形成航向推算能力。
2)微型傳感器、雷達。數(shù)十年來的研究,速度計、陀螺儀和時鐘解決了小型、輕便、低價位、低功耗等問題,業(yè)已取得顯著進步。同樣,雷達系統(tǒng)用于自主陸地車輛的防碰撞,已經(jīng)成為普通汽車的標準導(dǎo)航配置。
3)多模GNSS信號與系統(tǒng)。即使四個衛(wèi)星星座的使用,也有地方無法同時收到四顆衛(wèi)星的視距信號,如城市峽谷,或者室內(nèi)情況。在GNSS現(xiàn)代化過程中,不斷改進干擾緩解技術(shù),更多地采用組合信號、矢量跟蹤和捕獲技術(shù),利用更多的衛(wèi)星和信號。
4)通信與定位算法。過去十年來,導(dǎo)航技術(shù)的最大創(chuàng)新是將通信信號用于定位目的。新的通信標準也伴有定位技術(shù),下一波基于通信的定位系統(tǒng),可能是在第五代移動通信、藍牙低功耗,以及銥星這樣的通信衛(wèi)星。
5)3D(地)圖形。汽車導(dǎo)航應(yīng)用的數(shù)字地圖,是在上個世紀90年代開始的,而飛機用的地面參考導(dǎo)航(TRN),使用的是地面高度信息,來得更早。如今在具有挑戰(zhàn)性的城市區(qū)域,3D城市圖形可能是最有革命性的定位技術(shù)。
6)多傳感器導(dǎo)航拼圖。歷史上,所謂的集成導(dǎo)航,通常意味著兩個系統(tǒng)的組合,如GNSS與慣性導(dǎo)航,偶然也會是三個系統(tǒng),如GNSS、里程計和(地)圖形匹配。但是現(xiàn)在這里所說的將來的集成系統(tǒng),可能是許多個組成部分構(gòu)成的。
7)場景信號。場景可以給導(dǎo)航解決方案以附加信息,例如,汽車保持在公路上,從定位解決方案而言,可以能夠有效地消除一個維度。它們的輪子也強制約束在它們可能運動的路上,減少了要求測量它們運動的慣性傳感器數(shù)量。8)機會導(dǎo)航。機會導(dǎo)航要求采用周圍環(huán)境中已經(jīng)有的信息,用來得到最有可能的定位解決方案。無線電機會信(SOOP),是將原先非導(dǎo)航目的的信號加以利用,也不需要操作者間的協(xié)調(diào),包括來自于網(wǎng)絡(luò)的電話信號,附近建筑物中泄漏出來的WiFi信號,以及電視和無線電廣播信號。
9)協(xié)同定位。協(xié)同定位,或者肩并肩定位,是一組用戶工作在一起確定它們的位置,協(xié)同的概念是數(shù)據(jù)分享和相對定位。
10)完好性。由于技術(shù)業(yè)已成熟,用戶希望更高的可靠性。這就是說,更加可靠的技術(shù),對于安全關(guān)鍵和使命關(guān)鍵應(yīng)用是可以實現(xiàn)的,是真實可信的。
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