面向車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景的高精度定位總體技術(shù)要求

1面向車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景的高精度定位總體技術(shù)要求本文件規(guī)定了面向車聯(lián)網(wǎng)安全類、效率類和服務(wù)類等應(yīng)用場(chǎng)景的基于高精度定位的總體技術(shù)要求，主要包括車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景需求、定位系統(tǒng)架構(gòu)以及包括GNSS定位、5G網(wǎng)絡(luò)定位、直通鏈路定位、傳感器與高精度地圖匹配、路側(cè)感知定位等定位方式的技術(shù)要求。本文件適用于面向車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景的高精度定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款，其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。YD/T3936-2021基于移動(dòng)通信網(wǎng)的高精度定位總體技術(shù)要求YD/T4734-20245G移動(dòng)通信網(wǎng)定位系統(tǒng)總體技術(shù)要求(第一階段)YD/T4767-2024移動(dòng)通信網(wǎng)中高精度衛(wèi)星定位輔助信息播發(fā)體系技術(shù)要求和測(cè)試方法(第二階段)YD/T4770-2024車路協(xié)同路側(cè)感知系統(tǒng)技術(shù)要求及測(cè)試方法enhancementstosupportRangingbasedservicesandSide3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。通過裝載在車輛上的傳感器、車載終端及電子標(biāo)簽提供車輛信息，采用各種通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)車與車、車與人、車與路互連互通，并在信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上對(duì)信息進(jìn)行提取、共享等有效利用，對(duì)車輛進(jìn)行有效的管控和提供綜合服務(wù)。在已知精確位置坐標(biāo)點(diǎn)上架設(shè)高精度GNSS觀測(cè)設(shè)備、通信終端等設(shè)備，并在一定時(shí)間內(nèi)連續(xù)觀測(cè)、記錄衛(wèi)星信號(hào)，將數(shù)據(jù)傳輸給差分信息服務(wù)平臺(tái)或經(jīng)處理后直接播發(fā)差分改正數(shù)據(jù)的設(shè)施。由差分信息服務(wù)平臺(tái)對(duì)覆蓋在一定范圍內(nèi)多個(gè)基準(zhǔn)站的同步觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成差分?jǐn)?shù)據(jù)并通過網(wǎng)絡(luò)播發(fā)，該區(qū)域內(nèi)的用戶終端接收衛(wèi)星信號(hào)和差分信號(hào)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位(RTK)的技術(shù)。精密單點(diǎn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位precisepointpositioningreal-timekinematic,pPP-RTK采集區(qū)域內(nèi)多個(gè)基準(zhǔn)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)，由差分信息服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)后處理，得到衛(wèi)星軌道、鐘差、相位/碼偏差以及電離層/對(duì)流層大氣延遲等改正信息并通過通信終端進(jìn)行播發(fā)，用戶接收改正信息后對(duì)本地觀測(cè)值進(jìn)行誤差改正等數(shù)據(jù)處理，從而得到高精度定位位置的技術(shù)。2衛(wèi)星或航天系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。即設(shè)置在地球上的進(jìn)行太空通信的地面設(shè)備，主要由可跟蹤人造衛(wèi)星的高增益天線系統(tǒng)、微波大功率發(fā)射系統(tǒng)、低噪聲接收系統(tǒng)和電源系統(tǒng)等組成。增強(qiáng)服務(wù)數(shù)據(jù)augmentationservicedata導(dǎo)航衛(wèi)星增強(qiáng)系統(tǒng)提供的實(shí)時(shí)差分改正數(shù)據(jù)、精密衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)、精密衛(wèi)星鐘差數(shù)據(jù)、電離層延遲和對(duì)流層延遲模型數(shù)據(jù)等衛(wèi)星差分定位服務(wù)數(shù)據(jù)，用戶終端利用增強(qiáng)服務(wù)數(shù)據(jù)可以提升定位準(zhǔn)確度和可用性等性能。弱勢(shì)交通參與者vulnerableroadusers在道路交通中，具有較低交通安全保障的人員，包括行人、自行車等非機(jī)動(dòng)車騎手、殘疾人、兒童、老年人等群體。定位精度positioningaccuracy觀測(cè)值與真實(shí)值之差的統(tǒng)計(jì)值。道路交通標(biāo)志trafficsign以顏色、形狀、字符、圖形等向道路使用者傳遞交通控制、引導(dǎo)信息。道路交通標(biāo)線trafficmarking由施劃或安裝于道路上的各種線條、箭頭、文字、圖案及立面標(biāo)記、實(shí)體標(biāo)記、突起路標(biāo)和輪廓標(biāo)等所構(gòu)成的交通設(shè)施。路側(cè)感知系統(tǒng)roadsidesensingsystem部署在路側(cè)的由感知設(shè)備、計(jì)算設(shè)備及相關(guān)附屬設(shè)備所組成的用于對(duì)道路交通參與者、交通事件及交通參數(shù)等進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的系統(tǒng)。下列縮略語適用于本文件GLONASS:格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GlobalNavigationSatelliteSystem)GNSS:全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GlobalNavigationSatelliteSystem)RTD:實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)碼相位差分(RealTimeDifferential)RTK:實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量(Real-TimeSL-PRS:直通鏈路定位參考信號(hào)(Sidelink-PositioningReferenceSigal)UE:用戶設(shè)備(UserEqu車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可根據(jù)定位需求劃分為以下三個(gè)定位服務(wù)等級(jí)：表1定位服務(wù)等級(jí)4·主要包含控制面定位服務(wù)器與用戶面定位服務(wù)器功能，應(yīng)符合YD/T4767-2024《移動(dòng)通信網(wǎng)中高精度衛(wèi)星定位輔助信息播發(fā)體系技術(shù)要求和測(cè)試方法(第二階段)》5.2的要求?！呔鹊貓D平臺(tái)：·應(yīng)具備提供靜態(tài)和動(dòng)態(tài)高精度地圖信息的功能，其中靜態(tài)高精度地圖信息宜包括道路網(wǎng)車道網(wǎng)、道路交通標(biāo)線及道路設(shè)施的幾何、屬性信息與關(guān)系，動(dòng)態(tài)高精度地圖信息宜包括周邊車輛、行人、交通事故等實(shí)時(shí)性較高信息：·應(yīng)具備高精度地圖靜態(tài)與動(dòng)態(tài)信息數(shù)據(jù)匯聚、數(shù)據(jù)推送、服務(wù)監(jiān)管支撐、數(shù)據(jù)合規(guī)處理等核心能力；·應(yīng)具備將高精度地圖信息通過4G/5GUu或者PC5等方式播發(fā)給終端的能力。——路側(cè)感知系統(tǒng)：·應(yīng)支持對(duì)道路交通參與者進(jìn)行檢測(cè)識(shí)別；·應(yīng)支持對(duì)路側(cè)感知設(shè)備的原始感知數(shù)據(jù)或感知結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、融合處理分析。——RSU:·可支持高精度地圖靜態(tài)和動(dòng)態(tài)信息的下發(fā)：業(yè)務(wù)接口說明如下：——V1為導(dǎo)航衛(wèi)星與車載終端之間的單向接口，導(dǎo)航衛(wèi)星播發(fā)GNSS信號(hào)給車載終端；——V2為差分信息服務(wù)平臺(tái)與車載終端之間的雙向接口，差分信息服務(wù)平臺(tái)將增強(qiáng)服務(wù)數(shù)據(jù)播發(fā)給車載終端，車載終端發(fā)送高精度定位請(qǐng)求與初始位置給差分信息服務(wù)平臺(tái)；——V3為L(zhǎng)CS平臺(tái)與車載終端之間的雙向接口，LCS平臺(tái)將定位輔助數(shù)據(jù)下發(fā)給車載終端，車載終端發(fā)送定位輔助數(shù)據(jù)請(qǐng)求給LS平臺(tái)；—V4為高精度地圖平臺(tái)與車載終端之間的雙向接口，高精度地圖平臺(tái)將地圖信息播發(fā)給車載終端，車載終端將車輛定位、車載傳感器數(shù)據(jù)等信息發(fā)送給高精度地圖平臺(tái)：——V5為RSU與車載終端之間的雙向接口，RSU將定位輔助數(shù)據(jù)、地圖信息等傳輸給車載終端，車載終端的定位測(cè)量結(jié)果發(fā)送到RSU。或者，RSU與車載終端交互SL-PRS、定位數(shù)據(jù)、測(cè)量信息等，進(jìn)行直通鏈路定位。——D1為導(dǎo)航衛(wèi)星與差分信息服務(wù)平臺(tái)之間的單向接口，導(dǎo)航衛(wèi)星可通過基準(zhǔn)站將衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲罘中畔⒎?wù)平臺(tái)：——D2為差分信息服務(wù)平臺(tái)與LCS平臺(tái)之間的雙向接口，差分信息服務(wù)平臺(tái)將高精度衛(wèi)星定位輔助信息通過私有接口傳輸給LCS平臺(tái)，LCS平臺(tái)將定位測(cè)量結(jié)果傳輸至差分信息服務(wù)平臺(tái)：——RI為路側(cè)感知系統(tǒng)與FSU之間的雙向接口，路側(cè)感知系統(tǒng)將路側(cè)感知設(shè)備的原始感知數(shù)據(jù)或定位結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送到RSU,RSU將感知與定位結(jié)果等信息傳輸給路側(cè)感知系統(tǒng)；——R2為高精度地圖平臺(tái)與RSU之間的雙向接口，高精度地圖平臺(tái)可周期性將地圖信息播發(fā)給RSU,RSU可將車輛定位、車載傳感器數(shù)據(jù)等信息傳輸給高精度地圖平臺(tái)；——R3為差分信息服務(wù)平臺(tái)與RSU之間的雙向接口，差分信息服務(wù)平臺(tái)將增強(qiáng)服務(wù)數(shù)據(jù)傳輸給RSU,RSU將車載終端的定位請(qǐng)求傳輸?shù)讲罘中畔⒎?wù)平臺(tái)7.1基本要求面向車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景的高精度定位技術(shù)可包括GNSS定位、5G網(wǎng)絡(luò)定位、直通鏈路定位、傳感器與高精度地圖匹配、路側(cè)感知定位等?；疽笕缦拢骸獞?yīng)根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求選擇通過單一技術(shù)獨(dú)立定位或者多技術(shù)融合定位的方式來連續(xù)獲取車輛高精度位置信息?！狦NSS應(yīng)作為必選技術(shù)，通過融合其他定位技術(shù)來提高定位性能并適應(yīng)無衛(wèi)星環(huán)境。——空間坐標(biāo)系應(yīng)采用CGCS2000坐標(biāo)系，系統(tǒng)時(shí)間坐標(biāo)系應(yīng)采用UTC,投影宜采用UTM。——系統(tǒng)時(shí)鐘同步應(yīng)滿足YD/T3936-2021第10章、YD/T4770-2024的6.2.2的要求。具備GNSS能力的車載終端應(yīng)具備接收獨(dú)立北斗信號(hào)的工作能力，車載終端可選支持具備GNSS能力的車載終端可根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景需求支持導(dǎo)航增強(qiáng)定位。導(dǎo)航增強(qiáng)定位可包括網(wǎng)絡(luò)RTK、導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)應(yīng)能提供車載終端需要的實(shí)時(shí)差分電離層延遲和對(duì)流層延遲模型數(shù)據(jù)等增強(qiáng)服務(wù)數(shù)據(jù)，以滿足高精度定位需求7.2.2.1網(wǎng)絡(luò)RTK業(yè)務(wù)流程號(hào)號(hào)器結(jié)農(nóng)衛(wèi)的a)基準(zhǔn)站接收衛(wèi)星原始觀測(cè)數(shù)據(jù)b)基準(zhǔn)站將觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)和原始衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲罘中畔⒎?wù)平臺(tái)；c)差分信息服務(wù)平臺(tái)接收原始衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)后，開始實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)建模和計(jì)算，并形成增強(qiáng)服務(wù)數(shù)d)車載終端發(fā)送高精度定位請(qǐng)求，并報(bào)告在其當(dāng)前位置獲得的初始位置e)差分信息服務(wù)平臺(tái)根據(jù)車載終端位置，將校正信息通過4G/56網(wǎng)絡(luò)或RSU發(fā)送到車載終端：f)車載終端設(shè)備根據(jù)自身的衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)和接收到的增強(qiáng)服務(wù)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到其位置信息E的*93*8e圖3PPP-RTK業(yè)務(wù)流程站，再由地面站發(fā)送給數(shù)據(jù)播發(fā)衛(wèi)星，通過數(shù)據(jù)播發(fā)衛(wèi)星廣播給車載終端(如圖3中流程b);若采用5G廣播，則以posSIB方式廣播下發(fā)差分輔助數(shù)據(jù)(如圖3中流程c)。7.2.2.3A-GNSS業(yè)務(wù)流程7.350網(wǎng)絡(luò)定位7.4直通鏈路定位7直通鏈路定位可支持基于SL-PRS的測(cè)距或定位。其中，測(cè)距包括測(cè)量角度和/或距離。定位包括絕對(duì)定位和相對(duì)定位。直通鏈路的服務(wù)授權(quán)應(yīng)符合3GPPTS23.586v18.0.0中第5.1節(jié)的規(guī)定直通鏈路定位按照?qǐng)?zhí)行定位解算的實(shí)體進(jìn)行分類可分為：——基于UE的定位方法：由UE進(jìn)行位置的解算?！诰W(wǎng)絡(luò)的定位方法：由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)解算UE的位置，UE需要上報(bào)必要的信息給網(wǎng)絡(luò)用于位置解業(yè)務(wù)流程應(yīng)符合3GPPTS23.586v18.0.0中第6.8節(jié)的規(guī)定。7.5傳感器與高精度地圖匹配傳感器與高精度地圖匹配的方式中，車端先基于GNSS與慣性遞推或航位推算，獲取初始定位結(jié)果，再通過地圖匹配并濾波融合后，完成高精度定位。傳感器與高精度地圖匹配技術(shù)可保證在GNSS信號(hào)不可用或信號(hào)弱時(shí)均可正常工作。車端需要搭載攝像頭/毫米波雷達(dá)/激光雷達(dá)等車身傳感器設(shè)備獲取視覺圖像、點(diǎn)云等數(shù)據(jù)。各類傳感器通過標(biāo)定與授時(shí)進(jìn)行時(shí)間同步與空間同步。高精度地圖宜具備道路交通標(biāo)線、道路交通標(biāo)志、路側(cè)及路內(nèi)其他設(shè)施、車道交通網(wǎng)絡(luò)及道路交通網(wǎng)絡(luò)等信息，包括幾何表達(dá)、屬性和關(guān)聯(lián)關(guān)系等內(nèi)容。傳感器與高精度地圖匹配業(yè)務(wù)流程如下：a)車載終端基于GNSS定位及慣導(dǎo)獲取初始位置、速度、姿態(tài)：b)在上一歷元的狀態(tài)下，通過慣導(dǎo)慣性遞推/車輛里程計(jì)/視覺里程計(jì)遞推，獲得下一歷元的預(yù)測(cè)狀態(tài)：c)根據(jù)當(dāng)前預(yù)測(cè)位置，由高精度地圖提取車身周圍的高精度地圖語義信息，并按目標(biāo)類別進(jìn)行d)傳感器結(jié)合車輛預(yù)測(cè)狀態(tài)，進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別，并按目標(biāo)類別進(jìn)行分類：e)通過分類對(duì)象進(jìn)行對(duì)象匹配，匹配完成后，根據(jù)高精度地圖中存儲(chǔ)的對(duì)象位置、姿態(tài)信息，結(jié)合傳感器測(cè)距、測(cè)姿結(jié)果，反向計(jì)算車輛位置、姿態(tài)信息，獲得匹配定位結(jié)果；)將GNSS定位結(jié)果與匹配結(jié)果進(jìn)行濾波融合，獲得精確位置信息。7.6路側(cè)感知定位7.6.1基本要求路側(cè)感知定位將通過路側(cè)感知系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)行駛車輛的特征識(shí)別與高精度定位，通過RSU將定位結(jié)果信息發(fā)送至車載終端，輔助車輛實(shí)現(xiàn)高精度定位。路側(cè)感知系統(tǒng)的性能要求應(yīng)符合YD/T4770-2024中第6章的規(guī)定。路側(cè)感知定位技術(shù)在GNSS信號(hào)不可用或信號(hào)弱時(shí)應(yīng)可正常工作，可以適用于室外以及地下停車場(chǎng)等室內(nèi)場(chǎng)景。路側(cè)感知定位業(yè)務(wù)流程如下：a)路側(cè)感知系統(tǒng)對(duì)交通參與者進(jìn)行感知獲取其位置信息：