VBOX使用指南（二）——固定基站的搭建及原理

baoshijie

上期中我们简单介绍了VBOX，接下来这期主要分享VBOX 3i中的固定基站的搭建方法及原理。

VBOX是RACELOGIC公司一系列产品的名称，其中主要包括VBOX 3i，VBOX IISX，VBOX mini等。VBOX 3i由于其高定位精度的特性，通常被用在ADAS测试中。

一、什么是固定基站

固定基站由基站、GPS天线、发射天线组成。

GPS天线：用来捕捉卫星，接收卫星定位信号。





基站：将收到的信号进行本地校正、实时处理、解算坐标。图中表示当前基站采集到13颗卫星信号。



发射天线：发射相关信息。

我们需要将GPS天线与发射天线布置在较为空旷的环境，并与基站用连接线进行物理连接。

基站初始化完成后，按OK进入菜单，左右翻到“SET TO AVERAGE” > “5 MIN”，等待5分钟后即可查看能采集到的卫星数目。

搭建完成后的样子如下图，左边黑色的是发射天线，中间地上的黑盒子是基站，右边的是GPS天线。



由于 VBOX3i 设备的数据采集与记录都是基于接收来自GPS卫星的信号，从而达到一个较高精度的实验数据记录结果。故而，首先要确保设备能采集到卫星信号，其次，由于GPS卫星定位需要多颗卫信号的叠加才能实现准确定位，因此对于采集到的卫星数量也是有要求的。

VBOX3i 最优的测试条件是能采集到 7-12 颗卫星。设备周边的物体，如：高的建筑物或者树木可能会导致接收到信号的卫星数的减少从而导致降低设备采集到数据的精确性。

二、为什么需要固定基站？

起初我也对于固定基站的作用很不理解，每次开始测试之前需要先搭建基站，非常浪费时间；况且携带几根如此长度的天线，也十分麻烦。

基站的作用，关系到实现厘米级定位精度的原理。

目前有几种定位增强技术：

SPS （Standard Positioning System），一般用标准定位服务。

这个就是我们平时用的定位服务，可以说是民用级，精度也就可想而知。

SBAS (Satellite Based Augmentation System)， 广域差分增强系统。

SBAS可以使用免费服务(WAAS, EGNOS)改善定位精度或者付费的服务(Terrastar)获得更高的定位精度。目前亚洲只有日本有服务器。

DGPS （Differential Global Positioning System），伪距差分。

在基准站上的接收机计算出的距离与含有误差的测量值加以比较，利用滤波器将此差值滤波并求出其偏差。偏差传输给用户，用户利用此测距误差来改正测量的伪距。最后，用户利用改正后的伪距来解出本身的位置,就可消去公共误差,提高定位精度。

RTK (Real Time Kinematic)，实时载波相位差分。

建立在实时处理两个测站的载波相位，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，解算坐标。

从上图中我们可以清晰的看到，付费的SBAS技术能够达到10cm的定位精度，但需要有相应服务器做支持；而有基站的RTK技术，能够达到个位数级别的定位精度。

从上文中可知，RTK定位需要实时处理两个测站的载波相位(载波就是运载卫星信号的载体，一般测距码、卫星星历、卫星时钟也包含在载波里)，所以RTK测量至少需要2台GPS接收机(一台作为基准站，一台或多台作为移动站)，所以RTK定位一般需要自己搭建一个基站。这也就是VBOX能够提供高精度定位服务的原因。



以上，就是VBOX的固定基站内容，下一篇荔枝为各位介绍VBOX对于前碰撞试验的使用方法。

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我坚信最好的学习就是输出。