自动驾驶一直是关注热点!自动驾驶如何实现精准定位?

作者:电工吧 日期:2022-11-07 23:36:51 人气: 栏目:

今天,小编将在这篇文章中为大家带来自动驾驶的有关报道,通过阅读这篇文章,大家可以对它具备清晰的认识,主要内容如下。

一、浅谈自动驾驶

“自动驾驶”技术建立在特定的驾驶员辅助功能之上,例如自适应巡航控制或防撞、临时监督自动驾驶仪,以及完全自动驾驶车辆,能够在完全没有人为干预的情况下从头到尾完成旅程。

美国汽车工程师协会 (SAE) 定义的五个自动驾驶级别有助于将机器参与驾驶车辆的程度日益提高,更重要的是,也许是未来。

通过这些不同的级别,显然需要越来越准确的态势感知。物体识别、空间感知和定位等任务是人类的核心技能,由于摩尔定律在芯片处理能力与成本和功耗之间的关系,现在才开始克服在机器中复制这些任务的挑战。

然而,得益于这一进步,最高水平的全自动驾驶汽车触手可及。事实上,一些备受瞩目的自动驾驶汽车项目已经完成了超过 100 万英里的全自动驾驶,仅记录了少数事故。

基于改善道路安全的理由,自动驾驶汽车有充分的理由。由于超过 80% 的道路交通事故是由人为错误造成的,因此取消人为决策可能会降低事故率。挑战在于消除人为错误,而不会引入不可接受的机器错误水平。在这个最神圣的人类活动中,对机器错误的容忍度将是极低的。

必须在确保设计及其所有元素安全的框架内开发更高 SAE 级别的自动驾驶系统。汽车安全标准 ISO 26262 通过定义一组汽车安全完整性等级 (ASIL) 和相关的允许故障率,提供了任何自主系统开发必须遵守的框架。此外,未来车辆上的自动驾驶系统也将受到从热带高温到北极寒冷等一系列恶劣环境的影响,包括发动机高温、热循环、高振动、冲击、湿度、灰尘等,挑战可操作性和可靠性。

二、自动驾驶如何实现精准定位

自动驾驶中车辆精确定位的方法主要有3种:

第一种是通过高精度的差分GPS+惯性导航IMU来完成,GPS定位精度高,但是刷新速度较慢,IMU刷新速度快,但是存在累积误差,两者配合使用刚好可以获得快速且精确的位置信息。IMU是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。

陀螺仪及加速度计是IMU的主要元件,其精度直接影响到惯性系统的精度。在实际工作中,由于不可避免的各种干扰因素,而导致陀螺仪及加速度计产生误差,从初始对准开始,其导航误差就随时间而增长,尤其是位置误差,这是惯导系统的主要缺点。所以需要利用外部信息进行辅助,实现组合导航,使其有效地减小误差随时间积累的问题。为了提高可靠性,还可以为每个轴配备更多的。一般而言IMU要安装在被测物体的重心上。一般情况,一个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺仪,加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号,而陀螺仪检测载体相对于导航坐标系的角速度信号,测量物体在三维空间中的角速度和加速度,并以此解算出物体的姿态。在导航中有着很重要的应用价值。

第二种是通过激光雷达+高精度地图来定位,将激光雷达扫描周围环境所获得的点云与高精度地图进行比对和匹配,从而获得位置信息。

第三种是通过摄像头图像数据+视觉地图来定位,将摄像头在行驶过程中拍摄到的图像数据,包括图像静态信息和图像间的移动信息,与视觉地图进行比对和匹配,可以获得位置信息。或者从图像中提取一些关键目标及其精确的几何特征(如车道线、地面标记、交通标牌、红绿灯等),将其和高精度地图中存储的信息进行对应和匹配,完成定位功能。

以上便是小编此次带来的有关自动驾驶的全部内容,十分感谢大家的耐心阅读,想要了解更多相关内容,或者更多精彩内容,请一定关注我们网站哦。

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