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完好性是指當定位系統(tǒng)異常、故障或超出誤差允許范圍限制時，在規(guī)定時間內(nèi)向用戶發(fā)出告警的能力。它與精度、連續(xù)性、可用性一并構(gòu)成了衛(wèi)星定位系統(tǒng)的四大核心性能指標。如果定位服務(wù)中存在異常、故障或誤差超限，但系統(tǒng)未能成功檢測該異?；虬l(fā)出告警，則意味著發(fā)生了“完好性風險事件”。一旦完好性風險事件發(fā)生，它將對用戶產(chǎn)生安全威脅，特別是對于民航、海事、鐵路等其他與生命安全高度相關(guān)的行業(yè)。

隨著自動駕駛技術(shù)的飛速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，業(yè)界逐漸形成共識：定位精度雖重要，但絕非衡量導航系統(tǒng)性能的唯一標準。美國聯(lián)邦交通運輸部在其白皮書《無線電導航：系統(tǒng)能力投資策略》中明確指出，高速公路場景下，定位系統(tǒng)需全面滿足一系列綜合性能要求，包括精度、可用性、連續(xù)性以及完好性等關(guān)鍵指標。

 MEMS 慣性測量單元（IMU）憑借其體積小、功耗低等優(yōu)點，在導航領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但同時MEMS傳感器本身精度相對較低且易受環(huán)境干擾和器件故障影響，其導航結(jié)果的可靠性面臨挑戰(zhàn)。因此，開發(fā)實現(xiàn) MEMS 組合導航完好性預測與告警功能具有重要意義。以智能駕駛為例，其對定位系統(tǒng)的要求極為嚴苛，不僅要求定位精度需達到95%的置信度下優(yōu)于0.1米，還要求定位服務(wù)的可用性高于99.9%。此外，當定位誤差一旦超出0.2米時，系統(tǒng)必須在5秒快速內(nèi)發(fā)出告警信號，以便車輛或駕駛員能夠及時切換至備用方案或采取緊急安全措施。

眸星B684-D高精度MEMS組合導航系統(tǒng)近期再度迎來重大升級，成功實現(xiàn)完好性預警功能，為自動駕駛領(lǐng)域提供了更為精準與安全的定位解決方案，同時以極具競爭力的性價比助力客戶實現(xiàn)成本控制與效益提升的雙贏局面。

（a）一般定位軌跡	（b）具有完好性預警功能的定位軌跡

精準定位，多場景應(yīng)對自如

內(nèi)置全星座多頻點 GNSS 模組，具備豐富的衛(wèi)星信號資源;高性能陀螺儀與加速度計，使其具備超強的慣性感知能力。當衛(wèi)星信號遭遇中斷或干擾時，系統(tǒng)能夠依據(jù)慣性數(shù)據(jù)進行精準推算，保持定位的連續(xù)性與準確性。

智能算法，應(yīng)對復雜挑戰(zhàn)

采用最新自研算法引擎及IMU陣列技術(shù)(IMU Array)，深度優(yōu)化數(shù)據(jù)質(zhì)量，有效補償傳感器誤差，提升數(shù)據(jù)的準確性和穩(wěn)定性。IMU 陣列技術(shù)的應(yīng)用則進一步增強了系統(tǒng)對載體運動狀態(tài)的感知能力，實時提供高精度載體位姿信息，即使在高速運動、頻繁轉(zhuǎn)彎或振動劇烈的復雜工況下，也能確保導航的精準性和連續(xù)性。利用完好性監(jiān)測過程中收集的各種數(shù)據(jù)，對 MEMS 組合導航系統(tǒng)的導航精度進行評估。

故障檢測&故障定位

可根據(jù)不同的完好性監(jiān)測方案，設(shè)定相應(yīng)的故障檢測閾值。當監(jiān)測指標超過閾值時，觸發(fā)故障告警信號，表明系統(tǒng)可能存在故障；利用導航系統(tǒng)的算法模型，對系統(tǒng)的正常運行狀態(tài)進行預測。在檢測到故障后，通過分析各傳感器的測量數(shù)據(jù)或監(jiān)測指標，確定具體出現(xiàn)故障的傳感器。對于由多個傳感器或組件構(gòu)成的子系統(tǒng)，當故障發(fā)生時，通過對整個子系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù)、內(nèi)部狀態(tài)信息以及與其他子系統(tǒng)的交互信息進行綜合分析，確定故障所在的子系統(tǒng)。 

產(chǎn)品特點

• 高精度:采用12nm制程全星座雙頻SoC芯片，內(nèi)置高性能RTK組合導航算法及IMU陣列技術(shù)，可在惡劣環(huán)境場景下持續(xù)穩(wěn)定可靠的輸出高精度位置、速度和姿態(tài)數(shù)據(jù);

• 高動態(tài):支持100Hz數(shù)據(jù)輸出，可滿足車輛、無人機等高速運動載體需求;

• 高完好:設(shè)計具備接收機自主完好性預警功能(RAIM)，可在誤差超限時及時告警，保障定位結(jié)果的穩(wěn)定和可靠;

• 高擴展:集成4G全網(wǎng)通模塊，支持單天線定位、雙天線定位定向，支持里程計外接輔助使用便捷、作業(yè)效率高。

路測實戰(zhàn) 

根據(jù)實際車載應(yīng)用需求，在典型城市道路及大型地下停車場開展了車載動態(tài)測試。同時，在測試中故意增加了高低速切換、急停、急剎、急拐、倒車、上下坡等駕駛動作，以考察B684-D對各種運動狀態(tài)的適應(yīng)表現(xiàn)。

（1）典型城市道路

北京三環(huán)城市道路覆蓋了開闊、立交、樹蔭、高樓峽谷等多樣環(huán)境，此時衛(wèi)星信號面臨復雜遮擋和短時失鎖挑戰(zhàn)。以高精度光纖陀螺組合導航設(shè)備輸出結(jié)果為基準，B684-D定位結(jié)果統(tǒng)計見表1。從表1可以看出，在典型城市道路下，B684-D能夠全程保持厘米級定位精度。

城市道路測試性能

復雜城市道路場景和測試路線

（2）大型地下車庫

在北京望京SOHO雙層地下停車場開展實際測試，衛(wèi)星信號此時衛(wèi)星信號面臨長時間失鎖挑戰(zhàn)。以高精度光纖陀螺組合導航設(shè)備輸出結(jié)果為基準，B684-D定位結(jié)果統(tǒng)計見表2。從表2中可以看出，在無外接輪速里程計的情況下，B684-D失鎖10s的水平最大位置誤差僅0.28m、高程最大位置誤差僅0.09m，失鎖60s的水平最大位置誤差也僅3.63m、高程最大位置誤差僅1.32m，性能表現(xiàn)優(yōu)異。

大型車庫測試性能

地下車庫場景和測試路線

總結(jié)：通過實戰(zhàn)測試可以看出，在不同工作場景下，“B684-D”均能提供精準的定位精度，確保了在衛(wèi)星信號丟失或受到干擾等苛刻環(huán)境下，依然能夠保持續(xù)穩(wěn)定定位性能。

技術(shù)參數(shù) 

該產(chǎn)品的合作，歡迎致電：010-64373670

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