目前，在大的無人駕駛系統(tǒng)中，環(huán)境感知是考察無人駕駛系統(tǒng)的一個(gè)重要維度。在這一維度中，環(huán)境感知主要依靠的是作為硬件系統(tǒng)的傳感器。而在各類無人駕駛傳感器類型中，GPS和慣性導(dǎo)航模塊的定位導(dǎo)航功能必不可少。

 

無人車上的定位導(dǎo)航技術(shù)

 

       作為無人駕駛系統(tǒng)最核心的技術(shù)之一，GPS全球定位系統(tǒng)在無人駕駛定位中具有相當(dāng)重要的職責(zé)。然而，無人車是在復(fù)雜的動(dòng)態(tài)環(huán)境中行駛，尤其在大城市，GPS多路徑反射的問題會(huì)很明顯。這樣得到的GPS定位信息很容易就有幾米的誤差。對(duì)于在有限寬度高速行駛的汽車來說，這樣的誤差很有可能導(dǎo)致交通事故。因此，必須借助其他傳感器來輔助定位，增強(qiáng)定位的精度。另外，由于GPS更新頻率低，在車輛快速行駛時(shí)很難給出精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)定位。

 

       由陀螺儀、加速度傳感器等傳感器組成的慣性傳感器(IMU)，是檢測(cè)加速度與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的高頻傳感器類型。通過對(duì)慣性傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，我們可以實(shí)時(shí)得出車輛的位移與轉(zhuǎn)動(dòng)信息。但慣性傳感器自身也有偏差與噪音等問題影響結(jié)果。而通過使用基于卡爾曼濾波的傳感器融合技術(shù)，我們可以融合GPS與慣性傳感器數(shù)據(jù)，各取所長，以達(dá)到較好的定位效果。  

 

 

這里需要注意的是，由于無人駕駛對(duì)可靠性和安全性要求非常高，所以基于GPS和慣性傳感器的定位并非無人駕駛里唯一的定位方式，現(xiàn)實(shí)中，還會(huì)使用LiDAR點(diǎn)云與高精地圖匹配，以及視覺里程計(jì)算法等定位方法，讓各種定位法互相糾正以達(dá)到更精準(zhǔn)的效果。

 

要想真正實(shí)現(xiàn)無人自動(dòng)駕駛，除GPS和慣性傳感器外，還需要雷達(dá)、圖像傳感技術(shù)的支持。  然而，僅有定位導(dǎo)航還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，無人駕駛系統(tǒng)還需要檢測(cè)到行駛時(shí)做出避讓，以保證車內(nèi)人員安全。這便需要通常在汽車關(guān)鍵部位安裝圖像傳感器和激光雷達(dá)等傳感器探測(cè)裝置。其中，圖像傳感器采集的數(shù)據(jù)，能在軟件算法的幫助下，分析危險(xiǎn)障礙物及其分布。而雷達(dá)裝置則能對(duì)周圍環(huán)境地形、運(yùn)動(dòng)物體形狀和速度進(jìn)行探測(cè)，進(jìn)一步為自動(dòng)、無人駕駛提供安全保障。

 

       其實(shí)，即使做到這些對(duì)于實(shí)際應(yīng)用也還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。無人駕駛系統(tǒng)除上述作為硬件系統(tǒng)的傳感器外，作為軟件系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)算法也必不可少。二者的作用亦可分別比作眼睛和大腦。因此，無人駕駛技術(shù)的發(fā)展，除了讓更多的傳感器加入到眼睛的行列中來，未來還需要更加先進(jìn)的軟件或智能算法的支持。