在隧道和車庫(kù)中定位可能很困難。應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的是意法半導(dǎo)體最新的 GNSS 芯片組，該芯片組使用慣性測(cè)量單元 (IMU) 來(lái)提高定位精度。

全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) ( GNSS ) 在過(guò)去幾年中變得越來(lái)越重要。如果您要查看當(dāng)今許多電子設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，例如電話、智能手表和汽車，您很有可能會(huì)發(fā)現(xiàn) GNSS 硬件。 

GNSS 在隧道等關(guān)鍵環(huán)境中會(huì)失去準(zhǔn)確性。圖片由古野提供

GNSS 傳統(tǒng)上要求接收器同時(shí)與三顆或四顆衛(wèi)星保持視線；任何更少的東西都會(huì)降低準(zhǔn)確性和性能。這種退化使得 GNSS 在關(guān)鍵環(huán)境中運(yùn)行具有挑戰(zhàn)性，例如隧道、橋梁下或城市中的高層建筑下。 

本周，意法半導(dǎo)體 (ST) 發(fā)布了一款新的 GNSS 芯片組，旨在應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，并在任何環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高定位精度。 

使用 IMU 進(jìn)行航位推算 

為了解決這個(gè)問(wèn)題，ST轉(zhuǎn)向了一種叫做“航位推算”的解決方案，這是一個(gè)歷史術(shù)語(yǔ)，通過(guò)估計(jì)行進(jìn)的方向和距離來(lái)計(jì)算一個(gè)人的位置。 

在 GNSS 和電子系統(tǒng)的背景下，航位推算通常是通過(guò) IMU 實(shí)現(xiàn)的。IMU 是一種電子傳感器，由加速度計(jì)、磁力計(jì)和陀螺儀的融合組成。 

IMU 檢測(cè) 3 軸上的線性和旋轉(zhuǎn)加速度，以測(cè)量 3D 空間中的精確相對(duì)運(yùn)動(dòng)。借助來(lái)自 IMU 的信息和一些巧妙的計(jì)算，人們可以計(jì)算出隨時(shí)間變化的相對(duì)位置。 

IMU 可以提供六個(gè)自由度的信息。圖片由Ceva 提供

因此，在 GNSS 與衛(wèi)星失去視線的情況下，系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)而使用 IMU 進(jìn)行航位推測(cè)以保持定位精度。 

ST的新芯片組 

本周，意法半導(dǎo)體發(fā)布了其最新的汽車 GNSS 芯片組Teseo-VIC3DA。 

如前所述，這款新芯片最顯著的方面是它使用航位推算來(lái)補(bǔ)充關(guān)鍵環(huán)境中的位置損失。 

為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，Teseo-VIC3DA 實(shí)質(zhì)上采用了意法半導(dǎo)體的 Teseo III GNSS1 IC，并集成了符合汽車標(biāo)準(zhǔn)的 6 軸 MEMS IMU。在使用這些技術(shù)的同時(shí)，該芯片實(shí)現(xiàn)了 163 dBm 的跟蹤靈敏度和低至 1.5 m CEP 的定位精度。該芯片滿載航位推算軟件，希望成為易于使用的獨(dú)立 GNSS 模塊。

Teseo VIC3DA 芯片組的框圖。圖片由意法半導(dǎo)體提供

IC 本身采用 16.0 毫米 x 12.2 毫米 x 2.42 毫米 LCC 封裝，還具有板載溫度補(bǔ)償晶體振蕩器 (TCXO) 和嵌入式閃存。它在 3.3 V 時(shí)的待機(jī)功耗為 17 μA，支持 -40 °C 至 +85 °C 的溫度工作范圍。 

結(jié)語(yǔ) 

隨著 GNSS 進(jìn)入越來(lái)越多的電子設(shè)備，找到克服盲區(qū)的方法將變得越來(lái)越重要。通過(guò)使用 IMU 和航位推算，ST 在汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了這一目標(biāo)，這是朝著正確方向邁出的非常積極的一步。