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  自動駕駛的實現(xiàn)要求車輛在城市各種復雜場景下達到車道級定位。意法半導體P-BOX系統(tǒng)解決方案為L2以上自動駕駛提供安全可靠的精確定位技術解決方案，實現(xiàn)從芯片級到系統(tǒng)級的全方位功能安全。

  ▲圖示：高精度定位發(fā)展趨勢

  高精度定位可分為三個級別：亞米級、厘米級和毫米級，而定位技術的發(fā)展路線是結合RTK、機器視覺、IMU和高精度地圖，以實現(xiàn)全場景、多頻、多源融合的高精度定位技術。

  RTK(Real-timekinematic實時動態(tài)載波相位差分技術)定位是一種衛(wèi)星導航定位技術，用于提高基于衛(wèi)星導航系統(tǒng)的定位精度，它能夠實時解算移動站點在指定坐標系的精確位置，達到厘米級的定位效果。

  意法半導體 P-BOX系統(tǒng)解決方案基于ST多頻多星座GNSS芯片(STA9100/STA8100)、定位引擎(STA1835)、IMU慣性傳感器(ASM330LHB)和電源管理系統(tǒng)(LDO DC-DC L5965)的系統(tǒng)架構，可以在地下車庫、林蔭道路、城市峽谷、高架橋和隧道等多種復雜場景中實現(xiàn)車道級定位，誤差小于20cm。

  在這些復雜場景下，進行高精度、完整連續(xù)的定位對芯片性能、系統(tǒng)和算法自適應性提出較高要求。

  ▲圖示：P-BOX系統(tǒng)優(yōu)勢

  意法半導體高精度定位盒子(P-BOX)為高精度定位應用提供全面的系統(tǒng)級解決方案：

  ●P-BOX 采用高精度定位算法(RTK) 提供厘米級精準定位;

  ●它符合ASIL-B功能安全的應用設計;

  ●它支持多波段、全星座系統(tǒng)，在各種具有挑戰(zhàn)性的信號環(huán)境中實現(xiàn)快速收斂和可靠定位;

  ●P-BOX的工作范圍支持高達105°C;

  ●擁有模塊化設計和豐富的接口集，以便用戶根據(jù)需求快速開發(fā);

  ●與慣性傳感器IMU集成，擴展慣性融合算法實現(xiàn)在無GNSS 信號條件下也能提供連續(xù)可靠的定位信息。

  ▲圖示：P-BOX運作模式

  意法半導體 P-BOX 以 STA9100 GNSS 功能安全芯片量測為核心，融合ST ASM330LHB六軸慣性傳感器(IMU)輸出數(shù)據(jù)，在處理器STA1385進行GNSS/INS高精度組合導航解算，以實現(xiàn)城市多種復雜場景的車道級精準定位，為高級別智能駕駛保駕護航。

  ▲圖示：P-BOX安全功能示例

  意法半導體P-BOX系統(tǒng)解決方案提供全面的功能安全保障，STA9100測量引擎可以有效識別異常或干擾的GNSS信號，輸出保護級別的觀測量信息以全面支持汽車對功能安全的要求。保護級別對于確定定位解決方案是否安全用于車輛應用至關重要，即使在最具挑戰(zhàn)的GNSS環(huán)境中，ST P-BOX依然可以輸出安全可靠的信息。

  ▲圖示：P-BOX關鍵器件

  STA8100是支持多頻全星座衛(wèi)星導航定位芯片。其升級版STA9100是市場上第一款符合ASIL-B標準的功能安全GNSS芯片，支持北斗、GPS、Galileo等衛(wèi)星信號以及全系統(tǒng)全頻點L1/L2/L5信號。STA9100測量引擎提供保護級別輸出，最大限度保證觀測輸出的可靠性。

  STA1385是車規(guī)級、高效的片上系統(tǒng)，針對新型信息連接與網(wǎng)絡安全應用的高性價比處理器。它基于高性能雙核ARM Cortex-A7處理器，內(nèi)置獨立的硬件安全模塊，具備一個基于ARM Cortex M3的隔離子系統(tǒng)，用于車輛CAN接口和一整套標準接口，還包括兩個支持AVB的千兆網(wǎng)絡和Flexray。

  ASM330LHB是一款滿足ASIL-B標準的6軸慣性傳感器(IMU)，具有高穩(wěn)定性、低噪聲的特性，適用于汽車應用。在GNSS信號無法使用的挑戰(zhàn)環(huán)境中，IMU的輸入能夠提供連續(xù)可用的3D位置速度姿態(tài)信息。

  L5965是一款電源管理芯片，應用于汽車ECU、視覺和雷達系統(tǒng)。由兩個電池兼容的BUCK前置調節(jié)器、兩個帶內(nèi)部補償?shù)腂UCK后置調節(jié)器、一個BOOST、一個LDO和一個精確的電壓基準調節(jié)器組成。除BUCK1預調節(jié)器外，所有調節(jié)器都有內(nèi)部電源開關。

  意法半導體可提供全方位技術資料和系統(tǒng)級服務以便加快客戶開發(fā)進程，包括：平臺硬件參考設計資料、處理器軟件開發(fā)工具包、GNSS模塊供應商合作服務、IMU安全引擎驅動軟件、電源管理設計支持等。

  ▲圖示：P-BOX車道級精準定位，誤差小于5cm

  意法半導體P-BOX系統(tǒng)解決方案在各種場景中都可以實現(xiàn)精準定位，在良好的GNSS信號環(huán)境下可以實現(xiàn)厘米級定位。以P-BOX在深圳灣實際路測數(shù)據(jù)為例，其實時輸出位置與真值相比誤差小于5cm。

  ▲圖示：P-BOX定位精度評估系統(tǒng)