SCC1300组合传感器可用于提高地图匹配应用的定位精度

芬兰坦佩雷理工大学计算机系统系的一个研究小组早就以其在惯性和综合导航领域的研究而知名和备受尊重，近日开发和证实了地图匹配数值概率算法。

根据坦佩雷理工大学在芬兰所做的研究，以数字道路图辅助主导航系统可提高导航系统的定位精度和可靠性。要实现最大的可靠性，高性能陀螺仪必不可少。在此研究中，VTITechnologies设计的组合传感器SCC1300被用于提高定位精度。

计算机系统系惯性导航专家PavelDavidson表示：我们研究和开发工作的目标是利用数字道路图中的有用信息为车辆精确定位。为实现这一目标，我们开发了一个算法来实现基于传感器的精确汽车导航。我们的方法需要一个大多数汽车通过OBD接口配备的标准速度传感器，一个MEMS（微机电系统）高性能陀螺仪和数字街道图。

地图辅助的推算定位导航系统的位置误差更小

据Davidson先生所述，虽然当前存在几种不同的地图匹配算法，但它们无法适用于GPS导航不可用或不可靠的情况，如很多城市环境中。研究显示地图辅助的推算定位导航系统的位置误差显著低于传统推算定位导航系统的位置误差。有了街道图的帮助后，偏航误差可随时在路段被正确识别时消除，而沿航误差可在车辆转弯后消除，因此位置精度很大程度上取决于车辆路线。

Davidson先生讲解道：我们解决方案的基础是基于Monte-Carlo的统计信号处理（也被称为粒子滤波）的递归执行。基本原理是使用随机样本（也称为粒子）在使用道路图信息的动态估计框架中代表车辆位置的后验密度。由于粒子滤波器对型号和噪声分布类型没有限制，因此速度和航向测量误差可精确模型化。

该方法根据车载传感器测出的车速和航向数据使用推算定位方程式。定位推算在车辆沿直道行驶时只需使用速度信息，但在车辆转弯时则需要陀螺仪。有趣的是，车辆转弯越多，定位越精确。

需要精确稳定的陀螺仪

坦佩雷理工大学研究小组-JussiCollin博士表示：有了粒子滤波后，偏航和沿航误差便可以减少。但为了获得在长时间没有GPS更新时仍有效的导航解决方案，我们需要优质精确的陀螺仪来测量转首角速度。

陀螺仪越精确稳定越好，因为不准确的位置信息会使所需的粒子数会非常高，而准确的航向数据有助于减少所需的计算能力。在研究组进行的试验中，VTI的SCC1300组合传感器的性能尤为突出。

VTITechnologies产品经理VilleNurmiainen表示：SCC1300陀螺仪的核心是基于VTI专利的3DMEMS技术的传感元件，因此是非常可靠、低噪音和精确的陀螺仪。SCC1300陀螺仪还在内部集成了一个高精确3轴加速度计。它为需要极高精确度的此类应用提供了很多令人关注的机会。

坦佩雷理工大学开发的算法的可靠性和准确性得到了现实城市环境中驾驶测试数据的检测。

JussiCollin总结道：我们的地图匹配算法解决方案提高了导航系统的定位精度，可供车辆和行人使用。它可以方便地在便携导航设备上实时执行，因为其计算量对于现代信号处理器而言不算大。

VTI简介

VTITechnologies是加速度、倾斜和角运动传感器解决方案的领先供应商，服务于交通、医疗、器械和消费电子应用领域。VTI的产品可以提高终端应用产品的安全性和质量，并延长其使用寿命。其硅电容传感器采用的是该公司专有的三维MEMS（微机电系统）技术。

坦佩雷理工大学简介

坦佩雷理工大学(TUT)是一个活跃的科学社群，包括2,000名教员和10,000多名学生。大学以基金会的形式运作，并拥有与其他研究机构和企业合作的悠久传统。大学开展的很多领域的研究对解决全球挑战发挥了关键作用。