自動駕駛高精組合導航設備導遠570D拆解

-----硬件拆解報告第 8篇-----

這期帶來自動駕駛高精組合導航設備拆解，本次拆解分析的產品是導遠570D。

導遠INS570D 是一款基于 MEMS 慣性導航技術、融合衛星導航（支持 RTK）和車輛信息（輪速、檔位等）、滿足車規級標準設計和制造的高性能組合導航定位產品。具備在多種場景下向車輛提供準確姿態、航向、位置、速度和傳感器數據等信息的能力。

導遠570D實驗裝置整體配置示意圖。

一外形結構概覽

電氣接口和結構尺寸信息

先打開上蓋，主要由獨立慣性測量單元（IMU模塊）和主控底板+GNSS板三部分組成。

在組合導航系統中，IMU提供快速、實時的運動和姿態信息，但IMU存在累積誤差，通常會與衛星定位結合使用，對IMU的數據進行校準，提高長期的導航精度。 在沒有外部參考點或信號（如GNSS信號）丟失的情況下，組合導航算法主要依賴IMU提供連續的、未校準的導航數據。這一點在隧道、城市峽谷或其他衛星信號可能被阻擋的環境中尤為重要。 IMU是實現高精度和高可靠性組合導航的基礎組件之一，它為系統提供快速的動態響應，確保了在各種條件下都有穩定的導航能力。

二核心技術參數

以下是導遠570D的核心技術參數：

GNSS相關可以參考：

衛星定位技術學習筆記（GPS/北斗/SBAS/RTK/RTD/NMEA/CEP等等）

深度剖析GNSS高精度定位原理

這里簡單介紹一下IMU相關的技術參數指標含義：

全溫零偏：在全程溫度范圍，輸入為零時，輸出一條復合白噪聲信號緩慢變化的曲線，曲線的平均值就是零偏

零偏穩定性：當輸入為零時，衡量陀螺儀輸出量圍繞其均值（零偏）的離散程度。要注意評估條件，如平滑時間（1s、10s），標準差（1σ），測試溫度。一般為 x deg/hr 1σ 或 x °/hr 1σ

零偏不穩定性：描述一段時間之后，MEMS的零偏的變化情況。零偏穩定性通常定義為1σ值，單位為°/√h，又稱為零漂，并不是一個完全的隨機游走，它的范圍是有限的，零漂對角度的影響是線性的

零偏重復性：在同樣條件下及規定時間間隔內，重復測量零偏之間的一致程度，以各次測試得到的零偏的標準差表示。單位為°/h，°/s

隨機游走：傳感器的高斯白噪聲，單位一般為deg/√h或deg/s/√Hz，需要區別角速率輸出還是角增量輸出

溫度補償范圍：傳感器額定輸出和零點輸出的溫度影響不超過規定技術指標的環境溫度范圍

三GNSS板拆解

上層GNSS板主要負責衛星定位數據采集，雙天線輸入，高精定位模組采用了和芯星通的UM482。

四 主控核心板拆解

主控核心板正面，主芯片由DSP和MCU構成，DSP負責組合導航算法，MCU負責整車通訊和控制，RS232、RS422、CAN接口都有。

主控核心板背面較為簡單，主要是阻容、二三極管和flash、485驅動芯片。

五主控核心器件展示

主板MCU主要負責IMU數據轉換、GNSS板數據采集、CAN等外設通信，MCU型號為-FS32K144H，核心參數和架構如下：

Arm Cortex-M4F ,32位

主頻最高112MHz

-45°C～105°C(高速)/125°C(正常模式)

512KB Flash（同系列最高2MB）

64KB RAM（同系列最高256KB）

3路CAN、UART、SPI、1路I2C

Armv7結構、集成DSP、FPU

主板DSP主要負責組合導航數據解算，從硬件架構來看可以支持松耦合和緊耦合算法，DSP型號為AD21479WYSWZ2A，核心參數和架構如下

SHARC結構（super harvard architecture）

主頻最高266MHz（同系列最高300MHz）

-45°C～105°C

5Mbit RAM、4Mbit ROM。

FIR、IIR、FFT加速器，矩陣計算、平方根倒數、乘除加速

整機系統電源框圖（純手工打造）

六 蘑菇頭天線拆解

再來看下導遠D570整套實驗系統搭配的大蘑菇頭天線。

天線底部拆解

天線設計框架圖（還是純手工打造）

因為支持RTK定位，因此還搭配一個4G DTU上網盒子，這個看起來像是市面上買的成熟產品或者找供應商ODM的了，簡單拆解如下：

七總結

本文通過對導遠570D自動駕駛高精組合導航設備的拆解和分析，為我們展示了該設備的內部構造和核心技術參數。

在拆解過程中，我們詳細了解了導遠570D的核心組件，包括獨立的IMU模塊、主控底板、GNSS板和核心處理板。通過拆解主控板上的MCU和DSP的技術規格和功能，揭示了它們在處理IMU數據轉換、GNSS數據采集以及執行復雜的組合導航算法中的核心作用。同時，我們還了解了配套的大蘑菇頭天線和4G DTU上網盒子，它們在整個系統中提供了重要的通信和定位功能。

通過本次拆解，不僅讓我們更近一步地了解了導遠570D的內部結構，也為我們展示了高精組合導航設備的技術進步和應用潛力。隨著自動（輔助）駕駛和智能交通系統的快速發展，可以預見，高精組合導航技術將在未來發揮越來越重要的作用。

審核編輯：湯梓紅