论述无人驾驶汽车导航定位原理及视觉解决方案2000字

论述无人驾驶汽车导航定位原理及视觉解决方案2000字
高精度地图一定是匹配高精度定位来使用的,如果车辆定位本身精度不高,就类似于你获得了碧血剑谱,但是没有自宫,这个武功是没有办法学会的。
高精度定位与高精度地图紧密联系,为自动驾驶汽车路线规划,道路感知,驾驶控制提供支持,首先,高精度地图数据的采集、处理、以及地图的建模都需要以高精度的位置坐标作为框架。高精度地图中道路和场景是自动驾驶汽车感知和决策的数据基础,若在制图过程中位置标定出现误差,就有可能造成自动驾驶系统的判断失误。
其次,以高精度地图为基础,结合感知匹配实现高精度的自主导航定位,在定位信号中断或不稳定的情况下,保证自动驾驶汽车仍明确知晓车辆在当前环境中的准确位置。而高精度地图与高精度定位相结合,车辆能够提供了解当前位置可能的道路特征情况,调高传感器的识别精度,降低对于传感器的性能要求。
前面说了普通GPS的定位精度只能到5-10米左右的绝对精度,做的相对比较好的可以做到5米左右,但是无法充分满足自动驾驶汽车对高精定位的要求,需要寻求其他辅助手段来提高定位精度。
双向节流阀RTK绝对位置高精度定位
RTK——“地面上的卫星定位系统”。RTK技术指实时动态载波相位差分技术,通过地面基准站与流动站之间的观测误差,实现分米乃至厘米级的高精度定位。卫星定位的误差难以避免,而地面上某些固定点位的绝对位置坐标是可以相对精确给定的——例如特定的地理坐标点、卫星接收站等,以该点位为中心的20-40km半径范围内,对流层、电离层等环境干扰对卫星信号的干扰方向和程度基本一致。
监测网站IMU实现不依赖外部信息的自主导航惯性导航
IMU即惯性策略单元,是组成惯性导航系统的设备单元,是组成惯性导航系统的设备单元,由陀螺仪、加速计、算法处理单元三部分组成。陀螺仪与加速计分别测量角度、加速度信息。不依靠外界的信息输入,惯性导航系统可以向自动驾驶汽车提供航向、姿态、速度、位置等导航参数,是高精定位不可或缺的一部分。IMU提供信息的维度称为自由度(DOF),三轴(x轴、y轴、z轴)陀螺仪加三轴加速计,组成六自由度IMU,也称六轴IMU。再加上用于测量相对于地球磁场方向的三轴磁强计组成九自由度IMU,也称九轴IMU。IMU提供的信息与汽车轮速记、方向盘转角等信息有重叠,为自动驾驶汽车感知方位与姿态提
燃煤烤箱供冗余信息。
有点难懂,我们从网上到比较简单容易理解的方式
当我们晚上回到家,发现家里停电时,眼睛在黑暗中什么都看不见的情况下,只能根据自己的经验,极为谨慎地走小碎步,并不断用手摸周围的东西(比如冰箱),用以确定自己所在的位置。
导线分流器
多向指示牌IMU在自动驾驶汽车高精定位中的作用:协助GPS定位与无外部信号自主导航。IMU在自动驾驶过程中时刻发挥着作用:GPS信号的更新频率为10Hz——也就是每0.1秒更新一次GPS定位信息,而IMU设备的更新频率在100Hz以上,在两次GPS信号更新之间,自动驾驶汽车可以结合IMU提供的车辆方位、姿态、速度等信息推算汽车的精确位置,实现高频率高精度定位,满足自动驾驶汽车对实时定位的要求。
而在无定位信号或弱定位信号区域,自动驾驶汽车可以通过IMU实现短时间自主导航——这是IMU在自动驾驶高精定位环节发挥的另一重要作用。例如,当自动驾驶汽车驶入隧道、山路等信号较弱路段,或接收电磁波信号、光信号(用于摄像头识别)受到强烈干扰导
致设备无法正常工作时,汽车保留最后一次稳定接收到的定位数据,基于IMU提供的参数信息计算汽车在弱信号路段的具体位置,结合高精地图数据实现自主导航。但IMU的计算误差会随时间增大,因此强调是在一定时间范围内的自主导航。
在0~100ms的周期中,使用IMU进行9次位置的估计,待新的GPS定位数据进来时,则进行修正,以此实现高频率的定位结果输出。
到这里了,高精度定位绝对位置的倚天和屠龙都已经亮出来了,我们看看首先是RTK在GPS信号和信号的情况下可以实现2-30cm的高精度定位,而IMU惯性导航,可以弥补GPS定位缺陷,精确感应定位和车身姿态,IMU全天候工作,受外界干扰小,短期精度和稳定性好,数据更新频率高,劣势就是自动驾驶的IMU的成本需要非常高。
中央控制其实这里也可以看到RTK使用有很多痛点:
第一,用户购买终端硬件贵,差分技术及元器件实际上过去是应用测绘行业,硬件成本高。

本文发布于:2024-09-22 04:35:02,感谢您对本站的认可!

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