Das Navigieren autonomer Fahrzeuge durch das Finanzviertel Lujiazui in Shanghai, wo Wolkenkratzer 400 Meter hochragen und ein starkes Satellitensignal erzeugen, ist eine der anspruchsvollsten Tests für jedes Positionssystem. Ein lokales Start-up für autonomes Fahren wollte diese Herausforderung lösen und benötigte eine Spurengenauigkeit (unter 30 cm) für einen sicheren Betrieb im dichten Verkehr.
Nach umfangreicher Bewertung der verfügbaren GNSS-Technologien wählte das Team die von Jumpstar ausMehrband-GNSS-Empfänger mit IMU-Fusion, wobei L1/L2/L5-Dreifachfrequenz-Tracking- und Tight-Coupling-Algorithmen genutzt werden, um die Genauigkeit auch dann aufrechtzuerhalten, wenn die Satellitensicht unter den von herkömmlichen RTK-Systemen geforderten Schwellenwert fiel.
Das Urban Canyon-Problem
Der Stadtkern Shanghai stellt ein Worst-Case-Szenario für die GNSS-Positionierung dar. Glasvorhangwände reflektieren Satellitensignale mit Verzögerungen von über 100 Metern, während Gebäudeschatten bis zu 80 % des Himmels beim Straßenverkehr blockieren. Standard-GPS-Empfänger mit zwei Systemen in der Testflotte erzeugten horizontale Fehler von über 5 Metern, was für Spurführung und Kreuzungsnavigation gefährlich unzureichend war.
- Mehrwege-Interferenz:Reflektierte Signale von Gebäudefassaden erzeugten Geistersatellitenpfade, die Positionslösungen mit unvorhersehbarer Verzerrung beschädigten.
- Himmelssicht:Straßenkorridore zwischen Wolkenkratzern beschränkten sichtbare Satelliten auf 4–6, oft unter dem für eine zuverlässige RTK-Fixierung erforderlichen 7+.
- Dynamischer Stress:Stop-and-Go-Verkehr, scharfe Kurven und häufige Spurwechsel erforderten niedrige Latenz-Positionsupdates mit minimalem Drift.
- Sicherheitsanforderungen:Funktionale Sicherheitsstandards schrieben eine kontinuierliche Überwachung der Integrität mit sofortiger Fehlererkennung vor.
Wir haben sechs verschiedene GNSS-Module auf drei Kontinenten getestet. Jumpstar war die einzige Lösung, die die Zentimetergenauigkeit in Lujiazuis schlimmsten Kreuzungen aufrechterhielt. Die Multiband-Architektur macht den entscheidenden Unterschied.
Ergebnisse und Flottenerweiterung
Mit Jumpstar-Modulen, die in den Sensor-Fusionsstapel integriert waren, erreichte die TestflotteHorizontale Genauigkeit von 2–3 cmunter offenen Lüftungsbedingungen und gepflegtGenauigkeit unter 50 cmsogar während ausgedehnter, vom Himmel blockierter Sequenzen durch tunnelartige Straßenkorridore. Die IMU-Tight-Coupling überbrückte GNSS-Ausfälle von bis zu 30 Sekunden ohne nennenswerte Positionsverschiebung.
Nach erfolgreicher Validierung erweiterte das Start-up den Einsatz auf 50 Fahrzeuge, die in den Stadtteilen Pudong und Hongkou in Shanghai eingesetzt werden. Das System hat über 2 Millionen Kilometer autonomes Fahren absolviert, ohne jegliche positionsbezogene Sicherheitsabschaltungen.
Das Unternehmen arbeitet nun mit Jumpstar zusammen, um Module der nächsten Generation zu evaluieren, die weitere für 2027 geplante GNSS-Konstellationen unterstützen.
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