RTK技术在无人驾驶中的应用.pdf

汽车技术 Automotive Technology 汽车周刊 Auto Weekly 第 12 期 27 RTK 技术在无人驾驶中的应用 陈鸿（浙江盘兴数智科技股份有限公司 浙江杭州 310000）摘 要新时代的发展背景下，科学技术与信息技术正在不断创新与改革，为了能够更好地保证技术应用的效果和效率，相关技术人员就需要针对技术的类型不断进行创新与融合。目前，汽车行业作为发展速度较快的行业类型，在不断研究的阶段中发展，将 RTK 技术有效地应用在无人驾驶中，实现汽车更加安全、稳定的行驶，减少驾驶中安全事故发生的概率，进而保障行业的全面发展与进步。在技术应用的阶段中，需要针对技术不足之处进行优化与完善，保证技术的合理性与科学性。本文首先对无人驾驶技术进行研究，其次提出 RTK 在无人驾驶中的有效应用，希望本文的提出能对今后汽车行业的发展提供有效的参考作用。关键词RTK 技术；无人驾驶；技术应用 随着现阶段科学技术和信息技术的不断发展，卫星导航技术和传感技术也在不断应用和发展，尤其是在汽车行业的发展中，定位系统和传感技术的应用，让汽车行业有着全新的发展和进步，更加精准的实现定位和感知，进而对汽车发出相应的指令信号，对道路障碍进行规避，实现自动驾驶的全新发展。根据现阶段的研究可以发现，将自动驾驶的等级进行划分，最高可以到达 10 级，最低级为完全人工控制的驾驶，随着等级的提升，人工操作的干预越小，实际行驶环境更加复杂。定位信息的精准性，能够全面提升自动驾驶的稳定与安全，自动驾驶的发展趋势，不仅是要提升汽车对环境信息的识别能力，更是汽车之间信息数据交换技术的提升。1、RTK 技术的概述 1.1 RTK 技术的概念 RTK 技术主要是利用载波相位差作为原理的技术类型，能够实时地对两个测量点的载波相位差进行计算，将基准站发出的载波进行接收和发送，进而对坐标进行确定，技术属于一种较为常见的卫星定位测量技术，以静态、快速静态、动态测量为基础的测量技术，并且能够将最终的测量结果以厘米作为测量精度，将最终结果以数据的形式进行传输。在野外测量的阶段中，需要将得到的数据进行快速的处理。技术在应用的阶段中，以 GPS 技术作为里程进行计算，在目前技术主要在多个行业领域中进行应用，包括放样、控制等，技术在一定程度上提升工作的实际效率和质量。高精准程度的 GPS 测量需要将载波相位观测数值进行计算，RTK 定位技术就是在载波相位的观测数值基础上，实时的开展定位，能够精准的对坐标结果进行计算，在 RTK 模式下，基站将数据进行有效的链接，更好地将观测数值和坐标信息传递给流动站，流动站将数据信息进行传输，在这个过程中还需要将 GPS 观测技术有效地进行应用，更好的保证数据参数处理的效果。在目前 RTK 技术能够在多个行业中进行应用，尤其是汽车行业的应用更加明显，将 RTK 技术与无人驾驶技术进行结合，更好的保证汽车形式的安全性和稳定性。1.2 RTK 技术的特点 随着卫星定位技术的不断创新和发展，人们对精准定位的数据参数要求也不断提升，在目前应用较为广泛的就是 RTK 定位技术，在技术应用中主要会将 GPS 技术作为主要的测量技术，更好地实现数据信息的快速传输，通过载波相位差的计算方式，保证所测量的参数更加具有精准性和有效性。在 RTK 技术的应用中，技术的测量范围较广，能够快速地对数据信息进行获取和分析。但是技术在实际应用中，也会因为参数问题受到阻碍，为了能够改善此类问题的不断出现，在实际测量工作中，将 GPS 技术有效地进行应用，克服 RTK 技术中存在的对缺陷，减小定位数据差的问题，建立虚拟参考数据，更好地实现技术的准确性和有效性。RTK 技术自身的适用范围较广、数据准确性较高、可靠性较强都是目前技术展现的主要特点，在相关系统和网络的支持下，技术不断成熟、可靠，与传统的技术相比，突破传统技术的限制，更好的保障无人驾驶的安全1。2、无人驾驶技术的概述 2.1 无人驾驶汽车的运行原理 汽车技术 Automotive Technology 汽车周刊 Auto Weekly 第 12 期 28 无人驾驶汽车的运行原理主要是将计算机技术与汽车上的各种部件传感设备进行连接，利用摄像头对汽车周围的路面环境进行感知，最终将感知结果传输到计算机中，从而发出指令对汽车进行反应，避免交通安全施工部的发生，保证汽车的行驶安全和稳定。在汽车制造安装中，在车头部位安装摄像设备，在车辆行驶的过程中对道理情况进行检测，将路面基本信息进行扫描和拍摄，对各项数据信息进行收集，并及时反馈到计算机中，计算机对相关数据信息进行处理。然后，在汽车的车身上安装传感设备，在车辆形式的阶段中，通过传感器来对道路的实际情况和周边环境进行判断，减少意外情况的发生。传感设备相当于人体的感官，通过感官来对周边的障碍进行扫描，从而判断汽车与障碍的距离，通过详细的计算和分析来对车辆安全行驶距离进行判断。汽车在组装中会安装导航系统，在操作中可以利用导航系统对最佳路线进行测量，减少行车过程中朗得多余的时间，但是随着汽车制造行业的不断增多，汽车制造的原理也会存在一定的变化，这也是汽车行业发展的必然趋势。2.2 无人驾驶汽车的弊端 无人驾驶汽车技术在制造的初步阶段中，需要大量的资源进行支撑，成本投入也会随着技术的不断发展而增加。现阶段，在汽车制造的阶段中，计算机技术和传感技术的成本造价都相对较高，在一般的汽车制造中，计算机系统和传感设备的造价都会在数十万元以上。此外，人们对无人驾驶技术的应用也不够全面，这也是影响无人驾驶技术发展的重要缺陷，加上摄像技术的应用也才一定的弊端，不能实现指定地点的拍摄，在较为崎岖的路段拍摄中，会出现影像模糊的问题，在这些部位的拍摄中依旧需要人工进行操作。同时，多数的汽车制造都需要使用到雷达技术，尽可能对行驶周边的物体进行扫描，这种雷达技术目前也只能在小部分高级车辆中进行应用，在普通车辆中无法全面进行应用。在今后的发展中，需要不断对无人驾驶技术的相关配件进行研究和创新，在更多的汽车中进行应用，为汽车行业的发展奠定更加扎实的基础。2.3 无人驾驶汽车的优点（1）无人驾驶技术能够有效地减少交通安全事故的发生，根据现阶段统计来看，每一年都有上百万的交通事故发生，并且交通事故的发生都不是因为汽车配件问题导致的，而是驾驶人员没有重视安全行驶所造成的。为此，在汽车制造中有效地将无人驾驶技术进行融合，在危险事故即将发生的时候，利用无人驾驶技术，及时对行人和障碍进行避免，减少安全问题的不断发生，提升车辆行驶过程中的安全性和稳定性2。（2）现阶段多数上班人员会选择车辆作为主要的交通工具，给工作提供更多的便利条件，无人驾驶技术能够让驾驶人员空余更多的时间，来解决工作和生活方面的问题。此外，无人驾驶技术还能够减少疲劳驾驶问题的出现，更好的保障行车过程中的安全性和稳定性。（3）无人驾驶技术能够方便特殊人群的出行，目前我国残障人士较多，多数残障人士的出行并不便利，但是无人驾驶技术的应用，能够更加方便此类人群的出现，改善出行不便的问题出现，尽可能保障出行的安全和稳定，进一步带动社会的发展与进步。2.4 无人驾驶汽车的缺点（1）现阶段，无人驾驶技术虽然已经得到有效的改善，实现全新的发展和突破，但是距离真正的无人驾驶技术还有一定的距离，因此在实际驾驶的阶段中，还可能需要在人为的操控和监管下进行，如果缺少人为的驾驶，将会出现不同程度上的安全事故发生。（2）无人驾驶技术需要通过卫星导航技术对行驶路线进行规划，但是目前部分地区在卫星定位上还存在缺陷，并且山区的信号会逐渐减弱，汽车将会失去原有的控制。（3）部分人员会通过相关技术来对汽车的前进方向进行规划与控制，但是汽车内部系统的安全性却存在许多的问题，如果一些不法分子入侵，将会导致更加严重的安全事故发生。（4）汽车不仅会在环境良好的地区进行应用，还会在一些恶劣的环境下进行形式，在特殊环境地区中对无人驾驶技术进行应用，将会对汽车的判断造成严重的影响，从而对汽车的配件和内部系统造成影响和损坏。（5）由于现阶段无人驾驶技术在实际应用中，不可能全面阻止安全事故的发生，如果出现交通安全事故出现，需要有法律规定进行制止和判断，但是目前的法律并没有针对无人驾驶技术进行判断，导致在判决的阶段中，无法将安全事故责任进行划分，赔偿问题也会出现严重的延缓问题。2.5 无人驾驶技术的发展建议 无人驾驶技术虽然在现阶段有着较为迅速的发展，但是距离真正的普及应用还有一定的距离，我国汽车行业在制造中，为了能够更好地保证技术的普及，就需要将技术的核心内容进行提升，不断对技术进行创新，加强零件生产的技术水平，填补缺失的法律漏洞，对相关规定和制度进行优化与完善。在实际的发展中，需要加强对线控技术的应用，突破传统能源动力的限制，提升人民对无人驾驶汽车技术 Automotive Technology 汽车周刊 Auto Weekly 第 12 期 29 技术的认知和掌握，在实际操作中不断积累经验，尽可能避免安全事故发生的概率，实现技术方面的全新优化和改善，为今后行业的发展奠定更加扎实牢靠的基础3。3、RTK 技术与无人驾驶技术的融合方案 随着时代的进步和发展，各行业都有着明显的进步和改善，在这样的背景下，汽车无人驾驶技术也有着明显的优化，将 RTK 技术与无人驾驶技术进行结合，实现多项技术的融合发展，为时代进步和行业经济效益增长奠定更加牢靠的基础保障。在 RTK 技术应用的背景下，无人驾驶技术能得到更加全面的优化与完善，同时也让技术的缺陷得到有效的改良。RTK 技术具有较高的测量精准程度，在汽车系统中主要会由 CORS 网络、主板、SOC 以及其余设备组合而成，技术的应用让汽车形式更加具有安全性和稳定性。在 CORS 网络传输系统进行应用给的阶段中，会通过系统坐标对参数进行分解，从而更好地保证定位坐标的相关参数，具有精准性和有效性，通过高精准度的坐标参数，对车辆行驶的方向和速度进行计算。RTK 主板能够将所得到的最终坐标参数结果进行传输，保证各个系统设备之间数据传输的有效性和真实性，从而获得车与车之间数据的相互转换，实现定位坐标信息的精准有效，更好的保障车路协同的发展，为无人驾驶技术提供更加准确的参考数据。在无人驾驶技术不断应用和发展的背景下，多个地区的驾驶证考试培训机构，都已经将无人驾驶技术作为培训的内容，在实际考试中会使用 RTK 技术作为烤制的内容，尤其是在科目二的开始中，利用 RTK 技术对压线进行判断和识别，从而保证考试的准确性和有效性。在科目三的考试中，人行道、公交车道等都会通过技术进行扫描，并对在最终考试结果进行判断，这也是目前 RTK 技术在无人驾驶汽车中的应用4。目前，国际市场上，主要的 RTK 主板生产公司，有诺瓦泰公司、天宝公司，而国内的生产企业包括思南、和蕊星通等，并且国内的生产企业主要以思南为主。CORS 系统的服务商主要有千寻等多个服务商，服务商与软件开发商之间有协议内容，但是在实际生产和发展中，国家并没有制定统一的行业发展标准，但是所有的系统软件都能实现超高精准度的定位。处理能够对定位信息精准的反馈之外，还能够对汽车行驶速度和加速情况进行反馈，RTK 技术利用自身工作的载波相位差计算原理，对各项数据信息进行计算和处理，保证精准度不产生变化的基础上，更好地对路面障碍进行规避，保证无人驾驶的安全性和稳定性。在多种信息的辅助下，无人驾驶技术更好地实现自动掌控的发展，提升车辆行驶安全的基础上，为驾驶人员创造更加良好的乘车体验。随着技术的不断进步与发展，RTK 技术在应用中得到全面的优化，但是从目前实际的发展情况来看，依旧会存在以下几点的不足，在应用中要得到全面的优化与完善，本文在此进行简要的阐述。（1）RTK 技术在无人驾驶中进行应用，需要较高的观测条件，在城市化不断建设与发展的基础上，高层建筑不断增多，隧道的信号覆盖能力较弱，导致无人驾驶技术的信号接收程度不足，实际观测精准度不断降低，所有的信号接收会受到严重的影响。（2）在无人驾驶技术应用的阶段中，数据作为工作的重要基础，数据连接的实际情况，将会对精准程度造成严重的影响。在 RTK 数据传输中，移动站和参考站之间的建设距离，会影响数据测量的误差情况，因此在实际建设的阶段中，需要建设更多的参考站和电台，保证数据信号传输的精准性和有效性，减少不必要的误差情况产生。（3）无人驾驶技术在现阶段并不完善，经常会出现数据误差问题的产生，导致交通安全事故的不断发生，因此在目前无人驾驶中，需要针对缺陷问题不断进行优化与改善，保证多种安全因素的妥善改良，减少不可控因素的产生5。结束语 在时代进步发展的背景下，RTK 技术能够为无人驾驶汽车提供精准程度更高的定位信息，实现车路协同的驾驶操作，在互联网、物联网等多种信息技术的帮助下，实现RTK 技术的全面落实，加强无人驾驶的安全性、稳定性，实现更高的容错效果。汽车行业作为目前发展背景下全新的行业领域，给人们提供更加便利的生活条件，实现长期稳定的发展与建设，在目前的发展背景下，在汽车制造中加入各种雷达探测设备，让无人驾驶技术更加具有安全性，对路面障碍进行探测，进一步保证车辆驾驶人员的安全。在目前 RTK 技术应用的基础上，融入导航系统，不断对错误问题进行调整和修改，即便在运行阶段中出现短暂的失误，也能够及时进行修改，实现高精准程度的运行。参考文献：1李新建,伍松.RTK 技术在无人驾驶中的应用J.时代汽车,2021(22):2.2孙艺轩,蔚保国,杨东凯,等.单频 RTK 动态精度检测法及实验验证J.北京航空航天大学学报,2020,46(5):6.作者简介：陈鸿，性别：男，民族：汉，出生年月：1971年 8 月 4 日，籍贯：湖南省邵阳市，学历：本科，毕业院校：湖南大学机械系汽车专业，现有职称：中级工程师，研究方向：无人驾驶、大数据、边缘计算。