GNSS信号补偿功能：缩小实测定位精度与理论精度间的差距

设想一下，您正在使用最新多频、多星座GNSS接收机，设计面向大众市场的车辆跟踪OBD单元。其规格书承诺2.0米的CEP68定位精度，这意味着其68％的测量值距离真实位置2.0米以内。这时，您将接收机接入测试车辆的仪表盘下方，驾驶车辆进行测试，却发现设备上报的定位与实际路线并不完全相符。这是因为测试的方法不对？还是规格书在误导呢？GNSS接收机的定位精度取决于外部信号环境和接收机本身的性能。因此，在利用定位精度评估GNSS接收机本身的性能时，测试工程师必须排除环境中的干扰因素。毕竟，您希望规格书中的值能够反映
GNSS接收机的性能，并且不会受到外部条件的影响。所以，规格书中GNSS接收机的定位性能是在理想信号条件下的结果，往往好于在实际应用中部署时的性能。内置GNSS接收机的商用车的实测数据往往与规格书中的数据有所差距，而对于后装定位设备的车辆而言，这一差距往往会更大。为了得到GNSS接收机在规格书中的定位精准度，我们选择在有利的天气条件下，记录24小时静态位置读数值并计算其统计值，尽管这并非代表最常见的GNSS使用场景，但可以比较准确地，可重复地衡量接收机的定位性能。此外，我们还需要在道路上测试接收机的性能，从而在动态的环境中评估其精度。在此类测试中，我们将高性能的GNSS天线放置在汽车车顶中间的扁平且尺寸合适的接地板上，使用高性能、衰减小的射频电缆将卫星信号中继到位于车辆内部的GNSS接收机。凭借这些高性能的配置，我们在各种城市和郊区环境中驾驶测试车辆数百甚至数千公里，将收集到的GNSS测量值进行分析，并与真值系统进行对比，以尽量消除测试环境导致的测量误差，提高精度报告的信度。毋庸置疑，实际操作中存在诸多限制。首先，车辆跟踪OBD单元一般不是静态的，其内置低增益的无源GNSS天线也通常不会位于车辆顶部，而可能隐藏在仪表板下面，导致卫星信号在传输过程中被汽车车身、仪表盘等阻挡，极大降低了接受到的卫星信号的质量。此外，由于成本受限，用于连接GNSS天线和接收机的布线也不太可能像我们在测试设置中使用的布线那样完善。综上所述，GNSS接收机的实测定位精度与规格书之间必然会存在差距。而u-blox
M9 GNSS系列产品中弱信号补偿功能，能够帮助您以最小的成本，在实际应用中提高GNSS接收机的定位性能，尤其在天线信号较弱的动态场景下。为了评估我们最新标准精度单频GNSS接收机的性能，我们进行了一系列测试，将GNSS天线安装在车内的前排座椅之间，借此模拟现实应用中常见的弱信号场景。在下表中，我们将GNSS接收机在精度和速度方面的数据进行对比。结果表明天线放置位置导致定位精度差异非常大（由于统计上的偶然性，我们的动态定位精度实际上超过了规格书的定义）。不仅如此，为力求精准，我们还比较了“现实世界”场景中的GNSS定位性能，该场景包括在瑞士苏黎世及其周边地区，以及有无弱信号补偿的情况。从结果上看，外部环境带来的信号衰减几乎不会影响具有车顶天线的GNSS接收机的性能，无论是在城市还是在郊区均是如此。针对具有车内天线的GNSS接收机，弱信号补偿可以显著提高测得的定位和速度精度。在实际场景下，通过将定位精度和速度精度提高25％以上，u-blox
M9独特的弱信号补偿功能帮助您让性能表现更趋近规格书。