西門子定位器的案例
西門子1200PLC實(shí)用定位控制程序案例
項(xiàng)目開發(fā)平臺(tái)
采用西門子TIA Portal V15編程軟件編寫運(yùn)動(dòng)控制程序，實(shí)現(xiàn)PLC（S7-1200系列：CPU1214C DC/DC/DC ）對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制，再通過(guò)編寫ModbusTCP程序，將控制地址進(jìn)行映射，從而方便上位機(jī)（VS 2019開發(fā)）與PLC進(jìn)行通信，最終實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向、速度及距離的靈活控制。
涉及硬件：開關(guān)電源、S7-1200PLC、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)、單軸模組、限位開關(guān)
涉及軟件：TIA Portal V15、VS2019、ModbusPoll（用于測(cè)試通信）
3. 硬件接線
4.
西門子PLC集成脈沖輸出通過(guò)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行定位控制
關(guān)于定位控制(Positioning，調(diào)節(jié)(Regulated)和控制(Controlled)操作之間存在一些區(qū)別。步進(jìn)電機(jī)小需要連續(xù)的位置控制，而在控制操作中得到應(yīng)用。在以下的程序例子中，借助于CPU214所產(chǎn)生的集成脈沖輸出，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)相對(duì)的位置控制。雖然這種類型的定位控制小需要參考點(diǎn)，本例還是初略地描述了確定參考點(diǎn)的簡(jiǎn)單步驟。因?yàn)閷?shí)際上它總是相對(duì)一根軸確定一個(gè)固定的參考點(diǎn)，因此，用戶借助于一個(gè)輸入字節(jié)的對(duì)偶碼(Duul coding)給CPU指定定位角度。用戶程序根據(jù)該碼計(jì)算出所需的定位步數(shù)，再由CPU輸出相關(guān)個(gè)數(shù)的控制脈沖。
例圖
硬件要求
程序框圖
程序和注釋
一、初始化
在程序的第一個(gè)掃描周期(SM0.1=1)，初始化重要參數(shù)。
二、設(shè)置和取消參考點(diǎn)
如果還沒(méi)有確定參考點(diǎn)，那么參考點(diǎn)曲線(Reference Point Curve)應(yīng)從按“START"(起動(dòng))按鈕(I1 .0開始。CPU有可能輸出最大數(shù)量的控制脈沖。在所需的參考點(diǎn)，按“設(shè)置/取消參考點(diǎn)”開關(guān)((I1.4)后，首先調(diào)用停比電機(jī)的子程序。然后，將參考點(diǎn)標(biāo)志位M0.3置成1，再把新的操作模式“定位控制激活”顯示在輸出端Q1.0。
如果I1.4的開關(guān)己被激活，而且“定位控制”也被激活(M0.3=1)，則切換到“參考點(diǎn)曲線”操作模式。在子程序1中，將M 0.3置成0，并取消“定位控制激活”的顯示(Q1 .0=0)。此外，控制還為輸出最大數(shù)量的控制脈沖做準(zhǔn)備。當(dāng)兩次激活I(lǐng)1 .4開關(guān)，便在兩個(gè)模式之問(wèn)切換。如果此信號(hào)產(chǎn)生，同時(shí)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)，那么電機(jī)就自動(dòng)停機(jī)。
實(shí)際上，一個(gè)與馭動(dòng)器連接的參考點(diǎn)開關(guān)將代替手動(dòng)操作切換開關(guān)的使用，所以，參考點(diǎn)標(biāo)志能解決模式切換。
三、定位控制
如果確定了一個(gè)參考點(diǎn)(M0.3=1 ），而且沒(méi)有聯(lián)鎖，那么就執(zhí)行相對(duì)的定位控制。
展開 化工儀表常見七種定位器，最簡(jiǎn)調(diào)試步驟錦集！
閥門定位器是控制閥的主要附件，它將閥桿位移信號(hào)作為輸入的反饋測(cè)量信號(hào),以控制器輸出信號(hào)作為設(shè)定信號(hào)，進(jìn)行比較，當(dāng)兩者有偏差時(shí)，改變其到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出信號(hào)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，建立了閥桿位移倍與控制器輸出信號(hào)之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。本文重點(diǎn)講解常見定位器調(diào)試步驟，幫助儀表人輕松掌握各類定位器。
閥門定位器（valvepositioner）閥門定位器按結(jié)構(gòu)分：氣動(dòng)閥門定位器、電氣閥門定位器及智能閥門定位器，是調(diào)節(jié)閥的主要附件，通常與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥配套使用，它接受調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)，然后以它的輸出信號(hào)去控制氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，當(dāng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作后，閥桿的位移又通過(guò)機(jī)械裝置反饋到閥門定位器，閥位狀況通過(guò)電信號(hào)傳給上位系統(tǒng)。
閥門定位器按其結(jié)構(gòu)形式和工作原理可以分成氣動(dòng)閥門定位器、電－氣閥門定位器和智能式閥門定位器。
閥門定位器能夠增大調(diào)節(jié)閥的輸出功率，減少調(diào)節(jié)信號(hào)的傳遞滯后的情況發(fā)生，加快閥桿的移動(dòng)速度，能夠提高閥門的線性度，克服閥桿的摩擦力并消除不平衡力的影響，從而保證調(diào)節(jié)閥的正確定位。
01
閥門定位器的分類
1、閥門定位器按輸入信號(hào)分為氣動(dòng)閥門定位器、電氣閥門定位器和智能閥門定位器。
（1）氣動(dòng)閥門定位器的輸入信號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)氣信號(hào)，例如，20~100kPa氣信號(hào)，其輸出信號(hào)也是標(biāo)準(zhǔn)的氣信號(hào)。
展開 西門子 PLC 利用CPU時(shí)間存儲(chǔ)器和OB35做計(jì)時(shí)器
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方法一、CPU時(shí)間存儲(chǔ)器
1.1、在硬件組態(tài)完成后,雙擊CPU模板,選擇"CYCLE\CLOCK MEMORY"選項(xiàng),切換視窗后,選擇底部的"CLOCK MEMORY"選項(xiàng),這就是內(nèi)部時(shí)鐘脈沖的設(shè)置項(xiàng),系統(tǒng)默認(rèn)值是MB0,當(dāng)勾選"CLOCK MEMORY"時(shí),用戶可以設(shè)置自已感興趣的MB值.
如果設(shè)置的字節(jié)是MB100，從M100.0到M100.7為周期性改變值的存儲(chǔ)位（脈沖占空比1:1）例如：m100.5為循環(huán)接通0.5s斷開0.5s。
時(shí)鐘位對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘周期:
1.2、仿真
編寫程序，M150.5由內(nèi)部時(shí)鐘控制，通斷周期為1S；利用整數(shù)加法指令每個(gè)脈沖的上升沿加一次。Md50中的數(shù)據(jù)就是以1s一次累計(jì)的計(jì)時(shí)器
方法二、利用等時(shí)中斷組織塊來(lái)實(shí)現(xiàn)等時(shí)中斷，在OB35中調(diào)用存儲(chǔ)程序塊，實(shí)現(xiàn)等時(shí)存儲(chǔ)，該方法較精確
2.1、在硬件組態(tài)完成后,雙擊CPU模板，選擇“Cyclic Interrupts”，設(shè)置“OB35”循環(huán)中斷時(shí)間“Execution”，1000為中斷時(shí)間。
展開 
國(guó)產(chǎn)變頻器、西門子、ABB的變頻器，差距到底有多大？
現(xiàn)在做變頻器的國(guó)產(chǎn)廠家很多，也有幾家國(guó)產(chǎn)變頻器的做的還不錯(cuò)（針對(duì)于中低端行業(yè)應(yīng)用），那么與國(guó)際品牌的高端變頻器差距有多大？
>>國(guó)際品牌是不是一定比國(guó)產(chǎn)的好？
A: 軟件
1. 軟件， 控制算法... 無(wú)論是DTC還是矢量控制，都已經(jīng)不是什么機(jī)密，甚至TI公司的芯片資料里，都有現(xiàn)成的，找個(gè)實(shí)習(xí)生編個(gè)電機(jī)控制軟件，實(shí)際上連代碼都不用寫... 就能讓電機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)。
2. 那么說(shuō)軟件和算法就成熟了？ 也不是，自己博士畢業(yè)后在西門子工作過(guò)，你能想象讓一個(gè)年薪大十幾萬(wàn)的博士 只去負(fù)責(zé)一個(gè) 位置傳感器的解碼 軟件編寫的工作么？而且一做就是半年... 當(dāng)然，要求的位置精度... 當(dāng)然也是高的無(wú)法想象的...
這成本不是一個(gè)國(guó)內(nèi)公司可以承擔(dān)的起的... 也不是哪個(gè)國(guó)內(nèi)公司可以靜下心來(lái)去做的.
可以說(shuō)，無(wú)論是西門子還是匯川，總的軟件架構(gòu)都是一樣的，差別之處就是一點(diǎn)點(diǎn)的細(xì)節(jié)。
B: 硬件
1. 其實(shí)還是一個(gè)心態(tài)的問(wèn)題，一個(gè)0.5% 誤差的LEM傳感器 400塊，一個(gè)1%誤差的國(guó)產(chǎn)傳感器40塊，你買哪個(gè)？
2. 銅線還是鋁線？鐵芯材料是好是壞？都是問(wèn)題？
3. 至于IGBT，芯片什么的，基本無(wú)差，ABB西門子 變頻器里面用什么，國(guó)產(chǎn)里面基本也用什么，還是那句話，總體架構(gòu)是一樣的，差的還是細(xì)節(jié)。
C: 差距究竟有多大？
1. 可以說(shuō)，基本無(wú)差，變頻器不是什么高科技的東西，自己在外企，私企都工作過(guò)，人員也都是互流的，你說(shuō)差距能有多大？
2. 問(wèn)題在于浮躁的心態(tài)，舉個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字，假設(shè)同一款機(jī)型設(shè)計(jì)，ABB從提出到量產(chǎn)大概2年多，西門子要將近4年，國(guó)內(nèi)的話大概半年吧...
3. 研發(fā)成本，假設(shè) ABB 1500萬(wàn)，西門子就得2000萬(wàn)，國(guó)內(nèi)公司去外面挖個(gè)人來(lái)，反抄一下，200萬(wàn)搞定。
4.
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方法一、CPU時(shí)間存儲(chǔ)器
1.1、在硬件組態(tài)完成后,雙擊CPU模板,選擇"CYCLE\CLOCK MEMORY"選項(xiàng),切換視窗后,選擇底部的"CLOCK MEMORY"選項(xiàng),這就是內(nèi)部時(shí)鐘脈沖的設(shè)置項(xiàng),系統(tǒng)默認(rèn)值是MB0,當(dāng)勾選"CLOCK MEMORY"時(shí),用戶可以設(shè)置自已感興趣的MB值.
如果設(shè)置的字節(jié)是MB100，從M100.0到M100.7為周期性改變值的存儲(chǔ)位（脈沖占空比1:1）例如：m100.5為循環(huán)接通0.5s斷開0.5s。
時(shí)鐘位對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘周期:
1.2、仿真
編寫程序，M150.5由內(nèi)部時(shí)鐘控制，通斷周期為1S；利用整數(shù)加法指令每個(gè)脈沖的上升沿加一次。Md50中的數(shù)據(jù)就是以1s一次累計(jì)的計(jì)時(shí)器
方法二、利用等時(shí)中斷組織塊來(lái)實(shí)現(xiàn)等時(shí)中斷，在OB35中調(diào)用存儲(chǔ)程序塊，實(shí)現(xiàn)等時(shí)存儲(chǔ)，該方法較精確
2.1、在硬件組態(tài)完成后,雙擊CPU模板，選擇“Cyclic Interrupts”，設(shè)置“OB35”循環(huán)中斷時(shí)間“Execution”，1000為中斷時(shí)間。
展開 西門子S7-1200加減計(jì)數(shù)器應(yīng)用實(shí)例
西門子S7-1200中提供了計(jì)數(shù)器操作的指令，有CTU（加計(jì)數(shù)）、CTD(減計(jì)數(shù))和CTUD（加減計(jì)數(shù)）三種，每一種計(jì)數(shù)器都可以在不同場(chǎng)景進(jìn)行應(yīng)用。本文將給大家介紹加減計(jì)數(shù)器在鋰電行業(yè)輸送帶的控制案例，通過(guò)這個(gè)案例來(lái)了解一下這個(gè)指令的使用。
關(guān)鍵詞：西門子；S7-1200；SCL；輸送帶；加減計(jì)數(shù)器；計(jì)數(shù)器，案例，鋰電行業(yè)。
一、項(xiàng)目描述
在一個(gè)鋰電池的生產(chǎn)車間中，具有多段供料的輸送帶，其中的一條如圖1所示。
圖 1
該輸送帶有進(jìn)料和出料兩段輸送帶，在出料輸送帶的入口和出口各有一個(gè)傳感器。當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)后，進(jìn)料輸送帶啟動(dòng)。當(dāng)出料輸送帶的傳感器感應(yīng)到鋰電池后，出料輸送帶啟動(dòng)，當(dāng)產(chǎn)品通過(guò)出料傳感器離開后，輸送帶停止。
由于在出料輸送帶很長(zhǎng)，所以可能會(huì)緩存多個(gè)產(chǎn)品，僅僅使用傳感器來(lái)控制輸送帶不是很好實(shí)現(xiàn)，可以采用加減計(jì)數(shù)器來(lái)控制該出料輸送帶。下面通過(guò)梯形圖和SCL兩種編程方式來(lái)實(shí)現(xiàn)該程序。
二、梯形圖編程
程序段1實(shí)現(xiàn)的功能是按下啟動(dòng)按鈕，設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行，如果按下停止按鈕，設(shè)備運(yùn)行停止。
程序段2實(shí)現(xiàn)的功能是自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，進(jìn)料輸送帶啟動(dòng)，當(dāng)加減計(jì)數(shù)器大于0時(shí)，出料輸送帶啟動(dòng)。
程序段3和4實(shí)現(xiàn)的功能是入口傳感器有上升沿信號(hào)時(shí)，則計(jì)數(shù)加1；出口傳感器有下降沿信號(hào)時(shí)，則計(jì)數(shù)器減1。
圖 2 梯形圖程序1
圖 3 梯形圖程序2
三、SCL編程
該程序使用SCL編程實(shí)現(xiàn)則如圖4所示：
圖 4 SCL程序
四、總結(jié)
本文介紹了西門子S7-1200加減計(jì)數(shù)器控制輸送帶的實(shí)現(xiàn)方法，也通過(guò)梯形圖和SCL兩種語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，相信大家對(duì)于加減計(jì)數(shù)器有了一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。計(jì)數(shù)器除了這種應(yīng)用場(chǎng)景之外，還有更多的場(chǎng)合，歡迎大家補(bǔ)充。
展開 西門子S7200 PLC特殊標(biāo)志繼電器用法
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西門子PLC特殊標(biāo)志繼電器（SM）
有些輔助繼電器具有特殊功能或存儲(chǔ)系統(tǒng)的狀態(tài)變量、有關(guān)的控制參數(shù)和信息，我們稱為特殊標(biāo)志繼電器。用戶可以通過(guò)特殊標(biāo)志來(lái)溝通PLC與被控對(duì)象之間的信息，如可以讀取程序運(yùn)行過(guò)程中的設(shè)備狀態(tài)和運(yùn)算結(jié)果信息，利用這些信息用程序?qū)崿F(xiàn)一定的控制動(dòng)作。用戶也可通過(guò)直接設(shè)置某些特殊標(biāo)志繼電器位來(lái)使設(shè)備實(shí)現(xiàn)某種功能。
特殊標(biāo)志繼電器用“SM”表示，特殊標(biāo)志繼電器區(qū)根據(jù)功能和性質(zhì)不同具有位、字節(jié)、字和雙字操作方式。其中SMB0、SMB1為系統(tǒng)狀態(tài)字，只能讀取其中的狀態(tài)數(shù)據(jù)，不能改寫，可以位尋址。
展開 西門子PLC原來(lái)是這樣控制步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的
步進(jìn)電機(jī)常用來(lái)做定位控制，它可以由PLC輸出的脈沖數(shù)量控制旋轉(zhuǎn)的角度（相對(duì)來(lái)說(shuō)可以是距離），脈沖的頻率控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度。但用于控制精度不是很高的場(chǎng)合，簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、控制方便；對(duì)于控制精度要求很高的場(chǎng)合，就得使用伺服控制系統(tǒng)了。
步進(jìn)系統(tǒng)=步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器+步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)由步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)，相當(dāng)于驅(qū)動(dòng)電源，且它受外部的脈沖信號(hào)和方向信號(hào)控制（這里舉例是西門子PLC輸出脈沖），進(jìn)而控制步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度和速度。
步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器+步進(jìn)電機(jī)+西門子PLC（CPU 222 CN）
相關(guān)的定義
1、驅(qū)動(dòng)器：用于PLC控制步進(jìn)電機(jī)的媒介，負(fù)責(zé)把PLC給的脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后，輸給步進(jìn)電機(jī)，使電機(jī)按照PLC和驅(qū)動(dòng)器給定的參數(shù)運(yùn)行。
控制過(guò)程
2、步距角：每個(gè)脈沖使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度，比較普遍的是1.8°，這個(gè)一般是不可以改變的啦。
例：在未設(shè)定細(xì)分情況下，控制步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈（360°），需要PLC發(fā)出多少個(gè)脈沖？
360°/X=1.8°/1，所以X=200個(gè)脈沖。
3、細(xì)分：實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，步距角很大的話，每次轉(zhuǎn)動(dòng)的角度也就很大，會(huì)引起振動(dòng)，相應(yīng)的控制誤差也會(huì)變大。所以引入了細(xì)分的功能。意思就是，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器的DIP開關(guān)把步距角多分幾分，讓電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)更加平穩(wěn)。
例：步距角為1.8°，設(shè)定10細(xì)分，那么PLC每發(fā)出一個(gè)脈沖，電機(jī)只轉(zhuǎn)動(dòng)0.18°，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈（360°），需要PLC發(fā)出多少個(gè)脈沖？
360°/X=0.18°/1，所以X=2000個(gè)脈沖。
小結(jié)：步距角越大，脈沖數(shù)越少；步距角越小，脈沖數(shù)越多。
展開 西門子PLC變頻器和觸摸屏綜合應(yīng)用
西門子PLC變頻器和觸摸屏綜合應(yīng)用
西門子PLC變頻器和觸摸屏綜合應(yīng)用
西門子PLC變頻器和觸摸屏綜合應(yīng)用
西門子G120C變頻器恢復(fù)出廠設(shè)置
如何使用BOP-2面板恢復(fù)出廠設(shè)置
如何使用IOP面板恢復(fù)出廠設(shè)置
通過(guò)IOP的旋鈕鍵選擇：菜單 ——>工具——>參數(shù)設(shè)置——>恢復(fù)驅(qū)動(dòng)出廠設(shè)置，選擇是，按OK鍵即可。
如何使用STARTER軟件對(duì)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行恢復(fù)出廠設(shè)置
首先打開starter軟件在線驅(qū)動(dòng)，點(diǎn)擊驅(qū)動(dòng)設(shè)備名稱，然后選擇工具條中的 按鈕，選擇Yes進(jìn)行恢復(fù)出廠設(shè)置，如下圖：
如何使用Startdrive軟件對(duì)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行恢復(fù)出廠設(shè)置
首先打開StartDrive軟件，連接驅(qū)動(dòng)，點(diǎn)擊驅(qū)動(dòng)下面的調(diào)試，如圖
會(huì)出現(xiàn)以下界面，雙擊保存/復(fù)位，選擇恢復(fù)出廠設(shè)置——>所有參數(shù)將會(huì)復(fù)位，點(diǎn)擊啟動(dòng)，勾選保存到EEPROM中，確認(rèn)后開始恢復(fù)出廠設(shè)置。如下圖
展開 西門子G120變頻器調(diào)試方法
BOP-2 的操作元件和顯示元件
G120變頻器的參數(shù)
功能參數(shù)碼
變頻器的基本功能被細(xì)化為“功能參數(shù)碼”，存儲(chǔ)在變頻器中供使用時(shí)調(diào)用和配置。
功能參數(shù)碼較多的變頻器一般根據(jù)功能參數(shù)碼的用途和性質(zhì)分為若干種類。
功能參數(shù)碼的結(jié)構(gòu)由參數(shù)碼和參數(shù)值組成，使用時(shí)先確定功能參數(shù)碼，再確定參數(shù)值。
G120變頻器參數(shù)的類型
讀寫參數(shù)：可以修改和顯示的參數(shù)，以P開頭
只讀參數(shù)：不可修改的參數(shù)，用于顯示內(nèi)部的變量，以r開頭
G120變頻器參數(shù)的分組
面板調(diào)試基本步驟
參數(shù)的上傳、下載操作
展開 西門子200的MODBUS方式控制變頻器
選擇奇校驗(yàn)時(shí)，為1的個(gè)數(shù)是偶數(shù)時(shí)，校驗(yàn)位為0 ；為1的個(gè)數(shù)是奇數(shù)時(shí)，校驗(yàn)位為1）
功能碼指定了對(duì)從站設(shè)備讀操作還是寫操作，同時(shí)也指定了MODBUS寄存器地址的類型，常用功能碼有：
四
、PLC與變頻器通信硬件的連接
在變頻器上面涉及通信的端子標(biāo)記有A/B RS585+/RS485-或RJ11的網(wǎng)口；找到相關(guān)變頻器的說(shuō)明書查看通信端口的接線定義，以下是臺(tái)達(dá)VFD-M系列的變頻器通信口接線定義
五、變頻器通信參數(shù)的設(shè)置
1、 要實(shí)現(xiàn)變頻器或儀表和PLC能正常通信，彼此的接口和協(xié)議需要一致，除此之外參數(shù)的設(shè)置也必須一致
P00 設(shè)03（頻率指令）P01 設(shè)03（運(yùn)轉(zhuǎn)指令）P88 設(shè)03 (通訊地址，0-254之間）P89 設(shè)02（波特率選擇）P92 設(shè)04 （數(shù)據(jù)格式，200SMART不支持2個(gè)停止位，因此只能選04/05任意一個(gè)參數(shù)）P157 設(shè)01 （變頻器默認(rèn)的就是MODBUS模式）
2、查看說(shuō)明書的啟停、頻率給定、運(yùn)行頻率、電壓電流等反饋參數(shù)的地址
信息幀格式說(shuō)明
表示讀2103 2104兩個(gè)地址的數(shù)據(jù)放在17 70 和00 00的地址里通信協(xié)議的參數(shù)地址定義:
展開 多傳感器融合定位是否足夠安全？
但是，它們要么被更先進(jìn)的欺騙器所規(guī)避，要么僅適用于有限的領(lǐng)域，例如機(jī)載GPS接收器。在預(yù)防方面，基于密碼認(rèn)證的民用GPS基礎(chǔ)架構(gòu)可以從根本上防止直接制造欺騙GPS信號(hào)；但是，它需要對(duì)現(xiàn)有的衛(wèi)星基礎(chǔ)設(shè)施和GPS接收器進(jìn)行重大修改，并且仍然容易受到重放攻擊的影響。
MSF和LiDAR
另一個(gè)防御方向是改良MSF算法和LiDAR定位，這是影響現(xiàn)實(shí)中接管漏洞的兩個(gè)最重要因素。從根本上說(shuō)，實(shí)際中的這種MSF算法中的不確定狀態(tài)是由于LiDAR定位算法的不準(zhǔn)確和傳感器噪聲引起的。并且正如我們的分析所示，即使對(duì)于當(dāng)今自動(dòng)駕駛汽車中使用的高端傳感器和生產(chǎn)級(jí)LiDAR，這些誤差和噪聲也足夠大且頻繁，足以使FusionRipper得以利用。為了對(duì)此進(jìn)行改進(jìn)，需要在傳感器和基于LiDAR的定位方面取得技術(shù)突破。
利用獨(dú)立的定位源（例如基于攝像機(jī)的車道檢測(cè)）作為不安全狀態(tài)下的定位。
對(duì)于能夠短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)的方案來(lái)說(shuō)，一個(gè)有希望的方向是利用獨(dú)立的定位源來(lái)交叉檢查定位結(jié)果，從而充當(dāng)不安全狀態(tài)下的定位源。例如，由于偏離和逆向攻擊都將導(dǎo)致受騙汽車偏離當(dāng)前車道，因此應(yīng)該可以通過(guò)基于攝像頭的車道檢測(cè)來(lái)檢測(cè)故障，這是當(dāng)今許多車輛模型中可用的成熟技術(shù)。但是，我們發(fā)現(xiàn)在當(dāng)今的自駕系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，并未普遍考慮使用這種技術(shù)。例如，百度Apollo（5.5版）僅將其用于相機(jī)校準(zhǔn)，而Autoware則根本不使用它。這可能是因?yàn)檐嚨罊z測(cè)輸出是當(dāng)前車道邊界內(nèi)的局部定位，因此無(wú)法直接用于與MSF的全局定位進(jìn)行比較。但是，本文中發(fā)現(xiàn)的漏洞表明應(yīng)考慮在將來(lái)的本地自駕系統(tǒng)中至少添加一種故障期的安全功能（至少用于異常檢測(cè)）。當(dāng)然，我們需要進(jìn)行更多調(diào)查才能了解這種故障期的安全功能在防御中的有效性和可靠性。例如，當(dāng)將基于攝像機(jī)的車道檢測(cè)應(yīng)用于異常檢測(cè)時(shí)，由于需要仔細(xì)考慮由于變道需要而偏離當(dāng)前車道的汽車。
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