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'''高精度低时延城市交通定位系统'''随着技术的发展，自动驾驶一跃成为了现阶段炙手可热的研究方向，而我们 的项目“新司南”也由此应运而生。在这套定位系统高精度、低延时、强穿透的 技术实现下，希望能够解决现有自动驾驶技术领域对于定位超高精度的要求而产 生的技术难题，赶超国际现有前沿定位技术。
==技术要点：==
“新司南”系统通过将超宽带技术和 TDOA 定位算法结合，设计出适用于“全 天时、全天候”的社会道路智能驾驶的高精度定位系统。
===超宽带技术===
超宽带 UWB 技术是一种脉冲无线电技术，与利用载波信号来传输数据的传 统通信技术不同，是通过收发设备之间的皮秒级（1 皮秒=10- 12 秒）极短脉冲 来完成数据的传输。优点是：
1 、系统延迟低，信号传输快，系统算法先进；
2 、发射功率低，具有非常强的系统安全性，有效延长设备的待机时间，对 人体的电磁波辐射极小；
3 、抗干扰能力强，不会对同一环境下的其他设备产生干扰；
4 、穿透性较强，能在穿透一堵砖墙的环境进行定位；
===TDOA 算法===
TDOA 定位算法是一种利用时间差进行定位的方法，通过计算信号到达三个
基站的时间差，即可确定信号发出位置。
在 TOA 算法中为实现一次定位，每个 Anchor 和 Tag 之间要进行两次通信。这 种定位的优势在于其实现的便捷性和对硬件的宽容。但其定位速度较慢，且由于 每次通信的质量无法保证，而一对 Anchor/Tag 又无法做自我的校准，精度也会 受到影响。
TDOA 算法一次测距是由两个 Anchor 和一个 Tag 实现的。在这种模式下， 多个时钟完全同步的 Anchor 同时接受来自一个 Tag 的包，对于不同位置的 Anchor ， 同一个 Tag 的同一次广播包到达的时间是不同的，利用时间差进行测 量与计算。
对比传统的 TOA 算法即以到达的绝对时间来确定信号位置的算法，用多个 基站接收到信号的时间差来确定移动台位置，与 TOA 算法相比他不需要加入专 门的时间戳。TDOA 算法的通信次数需求减少，使得定位延迟明显缩短，且系统 定位精度也获得了很大提高。
===UWB 定位技术===
将“新司南”所用的 UWB 定位技术与其他技术在实际应用场景中进行对比， 详见图 2-6.通过读图可以看出 UWB 技术定位系统定位准确度更高。RFID、红外 线技术仅仅只能定位到两位巡警在检疫处区域内，WIFI、ZigBee 技术相较于前者 定位区域更为精确，能定位到两位巡警在检疫处靠外侧区域内，而使用蓝牙技术 时，能够发现其在靠近厕所附近区域。但使用我们的 UWB 技术进行定位时，可 以非常准确的定位出两位巡警在检疫处男厕所内肩并肩。通过实例对比分析更加 可以看出，当下智能驾驶领域环境感知方面市场所使用的 RFID、WIFI、ZigBee 等 技术仅仅只能获得模糊的定位信息，但 UWB 技术的定位精确不仅能获得更为准 确的位置信息，还能通过更精确的定位信息获得两个人之间的状态信息。这对于 智能驾驶在社会道路应用是极为重要的，由此看出 UWB 技术的精度对于智能驾 驶中的环境感知方面更能满足需求。
==创新点：==
我们当前的定位系统都是监控类的系统，被定位对象自身并不知道自身位置， 所有位置信息均汇聚在服务器上，由服务器计算被定为对象的位置坐标；但高精度 低时延系统则反过来，被定位对象自己计算位置，知道自身在坐标系统中的精确位 置，这样大大缩短了定位延迟。在“新司南”设计的系统中，其能满足社会道路应用中无线扩展、模式灵活 的需求。其自主开发的 API 接口，并且采用标准的控制接口，能够做到系统的 二次开发，如可外接定位系统和导航系统。“新司南”的高精度、低延时、强穿 透的性能为定位系统和导航系统提供了坚实的技术底层支撑。在模式方面，其能 做到定位模式灵活与导航模式灵活。在定位模式方面，其可以满足多种维度的定 位需求， 比如一维、二维、三维、零维。在导航模式方面，其不仅能够做到导 航灵活，也能满足人们对于路径规划的需求。国内对于 5G 的研发已经较为成熟，5G 的铺设也即将开始，考虑到 5G 铺设的 密度与“新司南”的铺设密度相似，“新司南”的相关产品会设计成模块化进而 与一些布网的厂商达成合作联合布设。对于厂商而言，加入“新司南”的模块化 产品会增加他们最终产品的附加值，并能在智能驾驶领域的定位系统方面形成绝 对的竞争力，进而带来额外的利润。对于“新司南”而言，可以通过较少的成本 投入带来全网的铺设完成，进而形成 RSU 的绝对优势。
==参考文献==
[[Category:500 社會科學類]]