GNSS定位系統是汽車衛星導航定位系統的關鍵技術，受限于GNSS系統本身的局限性，要想實現L3級以上的自動駕駛，需要提高定位精度到亞米級甚至厘米級，通過差分定位技術的實現方案，需要通過4G/5G通信進行差分改正信息的傳遞。

5G+北斗的組合方案，為當前的高精度定位提供了可行和可靠的解決方案。

SMBV100B/SMW200A

結合

CMW500+CMX500

的黃金組合方案

極好地滿足5G+北斗的高精度定位測試。

智能駕駛背景分析

智能駕駛對高精度定位的需求

汽車的電動化、智能化、網聯化、共享化正在加速下一代汽車產業變革的到來，智能網聯汽車已成為全球汽車產業發展的重要戰略方向。

當前，國內外大部分主機廠都在積極進行L3級自動駕駛車型的量產準備，均將2022年前后作為L3級自動駕駛汽車量產的時間節點，今年部分主機廠已宣稱推出了具有L3級自動駕駛功能的智能網聯汽車。

自動駕駛

高精度定位對于智能駕駛的必要性

對于自動駕駛車輛，尤其是L3及以上級別的自動駕駛車輛，對高精度定位的需求是剛性的，不可或缺的。智能駕駛對車輛定位的需求主要體現在三個方面：精度、可靠性和實時性。定位精度要求達到厘米級，并且，在復雜場景下，如高架橋、隧道等具有較高的定位可靠性。對定位的實時性也具有較高的要求，定位的實時性不好，會降低定位的精度。例如，一輛時速72公里的汽車，每一毫秒行駛的距離是2厘米，如果它的延遲能達到10毫秒，僅僅是延遲帶來的定位誤差就會達到0.2米。

5G+北斗高精度定位天作之合

北斗系統是國家著眼安全和經濟社會發展需要，自主建設、獨立運行的時空基礎設施，2020年，北斗系統實現全球組網，為全球用戶提供定位導航等服務，全球定位精度可達到五至十米，授時精度可達到十到二十納秒。各相關行業單位均在大力推廣北斗系統的應用。

5G作為新一代信息通信技術演進升級的重要方向，是實現萬物互聯和網絡智能的關鍵基礎設施、經濟社會化轉型的重要驅動力量。相對于4G，5G將以一種全新的網絡架構，提供峰值10Gbps以上的帶寬、毫米級時延和超高密度連接，實現網絡性能新的提升，開啟萬物互聯新時代。

車載終端要實現精準位置感知，高精度定位不可或缺。目前，就室外來說，在衛星信號接收不到或衛星信號不穩定的高架橋下、隧道、林蔭遮擋和城市峽谷等各類復雜場景，容易導致不精確，通過構建“5G+北斗”高精度定位網絡，能夠提供厘米級定位服務，豐富5G生態應用，以此打造全場景高精度的位置感知，從而實現在這些場景下的穩定可靠精準定位，未來北斗高精度將進一步賦能智慧城市、智慧交通和互聯網的發展。

5G+北斗應用于智能駕駛

5G與北斗的融合可以實現天地一體、通導一體，促進萬物互聯與精準協同，將成為新基建邁向數字化、智能化，實現升級改造不可或缺的重要支撐，是自動駕駛對于亞米級甚至厘米級的定位精度需求的重要保障。

5G+北斗高精度定位的實現方案

為實現北斗快速、高精度定位，當前主要采用網絡輔助信息+差分BDS等技術手段，通過移動通信運營基站提供的網絡輔助定位信息，可以實現北斗快速定位。差分BDS系統數據鏈通信流程可概況為，參考站首先將原始觀測數據實時傳輸至數據中心，然后數據中心實時處理各參考站數據。用戶將自身的NMEA-0183數據通過無線網絡技術發送至數據中心，數據中心根據用戶請求生成用戶的差分改正信息，并根據無線網絡通信技術將差分改正信息發送至用戶設備。其數據鏈通信流程如下圖示：

 差分BDS系統數據鏈數據流程

常用的北斗高精度定位技術

• 載波相位差分技術RTK

載波相位動態實時接收機RTK：Real - Time Kinematic。其工作原理如下：

DGNSS/RTK接收機工作原理框圖

• 精密單點定位技術PPP

精密單點定位（PPP）技術由美國噴氣動力實驗室（JPL）Zumberge于1997 年提出，在技術的提出與實現為基于實時PPP的商業全球星站差分增強技術發展提供了基礎。
 

 PPP技術原理示意圖

• 輔助北斗快速定位技術A-BDS

A-BDS即輔助北斗定位技術，它可以提高北斗衛星定位系統的性能。通過移動通信運營基站A-BDS可以快速地定位。
 

A-BDS系統工作原理示意圖

• 北斗地基增強系統

北斗地基增強旨在建立以北斗為主、兼容其他衛星導航系統的高精度衛星導航服務體系。

• 北斗星基增強系統

北斗星基增強系統是北斗衛星導航的重要組成部分，通過地球靜止軌道衛星搭載衛星導航增強信號轉發器，可向用戶播發星歷誤差、衛星鐘差、電離層延遲等多組修正信息，實現對于原有衛星導航系統定位精度的改進。

北斗高精度定位技術演進路線

衛星高精度定位技術演進路線如下：
 

衛星高精度定位技術演進路線

5G融合北斗高精度定位

在上述介紹的所有的北斗高精度定位方案中，不管是北斗地基增強、星基增強還是各種新型的差分實現方案中，都需要將差分改正信息通過移動通信網絡傳遞給用戶，而傳遞方式則是5G的最佳實現方法。5G基站將為北斗高精度定位的實現注入新的發展功能。5G具有高速率、低延時、超高密度連接等特性。融合北斗衛星導航技術與5G通信帶內定位技術，可彌補北斗室內及遮擋條件下定位性能的不足，同時，也為北斗差分定位方式中差分改正信息的傳輸提供了可靠的保障。

R&S黃金組合方案助力5G+北斗高精度定位測試

隨著智能駕駛時代的到來，傳統的導航方式已經無法滿足精度需求，越來越多的導航接收機都通過各種方式提高精度指標。常見的差分實現方案，不管是RTK還是PPP亦或地基增強和星基增強方案，5G都在其實現方式上扮演了差分改正信息的通信傳遞功能。

R&S的黃金組合方案：SMBV100B+CMW500/CMX500，能很好地滿足上述方案。

 5G+北斗天作之合的高精度定位黃金組合測試方案框圖
 

• SMBV100B:高精度衛星導航模擬器，可單臺儀表實現多模多頻衛星導航系統測試；

• CMW500/CMX500：實現衛星導航高精度定位中差分改正信息的模擬，為解決方案提供可靠保障。

• 應用范圍：包括了GNSS模塊、TCU組件、整車，可提供傳導和OTA不同的測試方法，也可為車聯網V2X、緊急呼救eCall等提供測試解決方案。