Carla——GNSS Sensor

一、原理

CARLA中的GNSS传感器主要是模拟全球卫星定位系统（GPS）的功能，能够模拟汽车的定位、速度和方向变化，并向CARLA客户端提供位置信息。该传感器基于GNSS技术，通过接收来自卫星的信号以获取GPS定位信息。

GNSS技术是一种使用全球定位卫星系统来确定位置、速度和时间的技术。该技术主要包括GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo以及中国的北斗卫星导航系统等。

CARLA中的GNSS传感器通过模拟GPS的功能，可以实时获取车辆的位置信息、速度和方向信息。当车辆在CARLA模拟环境中行驶时，该传感器会模拟GPS设备的功能，收集卫星信号并计算车辆的位置。传感器还可以模拟GPS接收器的误差，如位置、速度和时间误差。这些误差可以通过配置文件进行设置，以更精确地模拟现实驾驶环境。

CARLA的GNSS传感器通过发布ROS Topic消息的方式将车辆的GPS定位信息发布给CARLA客户端，可以通过客户端的接口获取并使用这些信息。此外，该传感器还可以将车辆的GPS轨迹保存到文件中，以便后续的分析和处理。这些信息对于自动驾驶相关研究和测试非常重要，可以帮助开发人员优化自动驾驶算法，并提高自动驾驶系统的性能和安全性。

二、建模参数

以下参数可以在CARLA的配置文件中进行修改，以满足不同场景下的需要。同时，将GNSS传感器的测量结果与其他传感器的数据融合，可以进一步提高定位的精度和准确性。

1.更新频率： GNSS传感器的更新频率决定了定位数据的收集速度。在CARLA中，默认的更新频率为10赫兹。

2.天线高度： GNSS传感器的天线高度影响着信号的传播路径。在CARLA中，默认的天线高度为1.7米。

3.信噪比： GNSS传感器需要足够的信噪比才能正常工作。在CARLA中，默认的信噪比为30。

4.不确定度： GNSS传感器的测量误差可以通过不确定度来表示。在CARLA中，默认的不确定度为0.1米。

5.恒定误差： GNSS传感器的恒定误差是指在相同环境下进行多次测量时，测量值的平均值与真实值之间的偏差。在CARLA中，默认的恒定误差为0米。

6.随机误差： GNSS传感器的随机误差是指多次测量时，测量值与平均值之间的差异。在CARLA中，默认的随机误差为0.05米。

7.多路径误差： GNSS信号在传播过程中可能会被建筑物、地形等障碍物反射或折射，从而产生多路径误差。在CARLA中，可以设置多路径误差的影响程度。

8.卫星选取策略： GNSS传感器收集的数据需要至少4个卫星的信号才能提供准确的定位结果。在CARLA中，可以设置卫星的选取策略，以提高数据的质量和精度。

9.坐标系： GNSS传感器的坐标系可以影响定位数据的解释方式。在CARLA中，默认的坐标系为WGS84，可以根据需要进行调整。

需要注意的是，这些参数的具体取值和影响因素可能会在不同版本的CARLA中有所不同，建议在使用前查阅官方文档或参考其他资料。

三、GNSS Sensor输出的数据类型

1.位置（纬度、经度、高程）

2.速度（东北天三个方向）

3.时间戳 

4.可见卫星编号 

5.卫星信号强度 

6.水平精度因子（HDOP） 

7.垂直精度因子（VDOP）

8.位置精度估计（经度误差、纬度误差、高程误差）