根據坦佩雷工業大學在芬蘭所做的研究，以數位道路圖輔助主導航系統可提高導航系統的定位精度和可靠性。要實現最大的可靠性，高性能陀螺儀必不可少。在此研究中，VTI Technologies設計的組合感測器SCC1300被用於提高定位精度。

芬蘭VANTAA--(美國商業資訊)--芬蘭坦佩雷工業大學（Tampere University of Technology）電腦系統系的一個研究小組開發和證實了地圖匹配數值機率演算法。這個小組早就以其在慣性和綜合導航領域的研究而知名和備受尊重。

電腦系統系慣性導航專家Pavel Davidson表示：「我們研究和開發工作的目標是利用數位道路圖中的有用資訊為車輛精確定位。為實現這一目標，我們開發了一個演算法來實現以感測器為基礎的精確汽車導航。我們的方法需要一個大多數汽車透過OBD介面配備的標準速度感測器，一個MEMS（微機電系統）高性能陀螺儀和數位街道圖。」

地圖輔助的推算定位導航系統的位置誤差更小

據Davidson先生所述，雖然當前存在幾種不同的地圖匹配演算法，但它們無法適用於GPS導航不可用或不可靠的情況，如很多城市環境中。研究顯示地圖輔助的推算定位導航系統的位置誤差顯著低於傳統推算定位導航系統的位置誤差。有了街道圖的幫助後，偏航誤差可隨時在路段被正確識別時消除，而沿航誤差可在車輛轉彎後消除，因此位置精度很大程度上取決於車輛路線。

Davidson先生講解道：「我們解決方案的基礎是根據Monte-Carlo的統計訊號處理（也被稱為粒子濾波）的遞迴執行。根據原理是使用隨機樣本（也稱為粒子）在使用道路圖資訊的動態估計架構中代表車輛位置的後驗密度。由於粒子濾波器對型號和雜訊分佈類型沒有限制，因此速度和航向測量誤差可精確模型化。」

該方法根據車載感測器測出的車速和航向資料使用推算定位方程式。定位推算在車輛沿直線行駛時只需使用速度資訊，但在車輛轉彎時則需要陀螺儀。有趣的是，車輛轉彎越多，定位越精確。

需要精確穩定的陀螺儀

坦佩雷工業大學研究小組負責人Jussi Collin博士表示：「有了粒子濾波後，偏航和沿航誤差便可以減少。但為了獲得在長時間沒有GPS更新時仍有效的導航解決方案，我們需要優質精確的陀螺儀來測量轉首角速度。」

陀螺儀越精確穩定越好，因為不準確的位置資訊會使所需的粒子數會非常高，而準確的航向資料有助於減少所需的計算能力。在研究組進行的試驗中，VTI的SCC1300組合感測器的性能尤為突出。

VTI Technologies產品經理Ville Nurmiainen表示：「SCC1300陀螺儀的核心是採用VTI專利的3D MEMS技術的傳感元件，因此是非常可靠、低噪音和精確的陀螺儀。SCC1300陀螺儀還在內部整合了一個高精確3軸加速度計。它為需要極高精確度的此類應用提供了很多令人關注的機會。」

坦佩雷工業大學開發的演算法的可靠性和準確性得到了現實城市環境中駕駛測試資料的檢測。

Jussi Collin總結指出：「我們的地圖匹配演算法解決方案提高了導航系統的定位精度，可供車輛和行人使用。它可以方便地在可攜式導航設備上即時執行，因為其計算量對於現代訊號處理器而言不算大。」

VTI簡介

VTI Technologies是加速度、傾斜和角運動感測器解決方案的領先供應商，服務於交通、醫療、器材和消費電子應用領域。VTI的產品可以提高終端應用產品的安全性和品質，並延長其使用壽命。其矽電容感測器採用的是該公司專有的三維MEMS（微機電系統）技術。如需詳細資訊，請瀏覽www.vtitechnologies.com。

坦佩雷工業大學簡介

坦佩雷工業大學(TUT)是一個活躍的科學社群，包括2,000名教師和10,000多名學生。大學以基金會的形式運作，並擁有與其他研究機構和企業合作的悠久傳統。大學推動的眾多領域研究對解決全球挑戰發揮了關鍵作用。如需瞭解更多資訊，請瀏覽www.tut.fi。

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電子信箱：firstname.lastname@tut.fi