發(fā)展自動駕駛有何瓶頸?地理信息測繪對自動駕駛有什么意義?

自動駕駛是現(xiàn)代社會的發(fā)展主題之一，自動駕駛在未來必將取代人工駕駛方式。為增進大家對自動駕駛的認(rèn)識，本文將對發(fā)展自動駕駛遇到的定位技術(shù)瓶頸以及地理信息測繪對自動駕駛的意義予以介紹。如果你對自動駕駛具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、發(fā)展自動駕駛遇到的定位技術(shù)瓶頸

自動駕駛中的高精度定位技術(shù)，有絕對定位和相對定位之分。常見的激光雷達(dá)、攝像頭、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)，都屬于相對定位范疇;而GNSS(全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))定位結(jié)合IMU慣性傳感器的融合定位，能得到車輛所處的經(jīng)緯度信息和當(dāng)前的姿態(tài)信息，反映的是車輛在地球坐標(biāo)系中的絕對位置，屬于絕對定位。

但是，每一類定位傳感器都有自己的優(yōu)勢，也有非常明顯的缺陷。

例如激光雷達(dá)，它的測量精度、探測距離以及最終得出的結(jié)果都非常有保證，但是它成本高且部件易磨損，同時，在使用過程中比較容易受遮擋，也不能識別顏色文字圖案等，導(dǎo)致量產(chǎn)能力弱。

再比如毫米波雷達(dá)，雖然在當(dāng)前的自動駕駛方案中被應(yīng)用的非常多，但它的問題是探測角度小，需要安裝非常多的毫米波雷達(dá)，才能實現(xiàn)對車輛周邊整體環(huán)境探測，實現(xiàn)精準(zhǔn)定位。這套方案也存在成本高的問題。

超聲波雷達(dá)的方案，當(dāng)前很多泊車輔助功能都在用。但問題在于，它探測距離最多只能到3米，精度也很低。

視覺定位的方案主要通過攝像頭實現(xiàn)，它是目前自動駕駛技術(shù)中比較主流的定位方案。這套方案的主要優(yōu)勢為成本低、可以識別文字顏色和圖案等。但是，視覺定位的效果會受到環(huán)境光線的影響，在雨雪、大霧的情況下，定位效果也比較差。

GNSS衛(wèi)星定位和慣性導(dǎo)航在車載導(dǎo)航方面的應(yīng)用比較多。關(guān)于GNSS定位，主要優(yōu)勢是成本低、精度高。目前，基于千尋位置提供的差分服務(wù)，GNSS定位可以達(dá)到動態(tài)厘米級。

業(yè)內(nèi)經(jīng)常使用慣性導(dǎo)航和GNSS做融合，因為結(jié)合了慣性導(dǎo)航后，在GNSS信號丟失的情況下，車輛依然能夠準(zhǔn)確定位。但是，由于慣性導(dǎo)航依靠推算實現(xiàn)，時間一長累計誤差就會比較明顯，并且它需要得到一個比較準(zhǔn)確的初始位置才可進行推算，一般不會作為單獨的導(dǎo)航傳感器存在，往往要搭配其他的傳感器使用。

以上幾種傳感器各具優(yōu)勢及缺陷，在實際應(yīng)用過程中很難找到一個各方面都兼顧的最優(yōu)方案。

二、測繪地理信息給自動駕駛帶來了什么

中國測繪科學(xué)研究院地理信息系統(tǒng)與地圖學(xué)研究所所長翟亮告訴記者，在智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展過程中，測繪地理信息可以發(fā)揮諸多重要支撐作用。

一方面，發(fā)揮了“指南針”作用——車道級位置服務(wù)和路徑導(dǎo)航。我國建成并投入運營的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及其連續(xù)運行參考站(CORS)，可以為智能網(wǎng)聯(lián)汽車實時提供厘米級的高精度位置信息，是車輛智能駕控所需的最基礎(chǔ)信息之一。在這基礎(chǔ)上，配合高精度地圖完成車輛的路徑導(dǎo)航功能，引導(dǎo)車輛安全、高效地到達(dá)目的地。

另一方面，提供了“一雙慧眼”——近距離實時環(huán)境感知。智能網(wǎng)聯(lián)汽車通過安裝或集成衛(wèi)星導(dǎo)航定位接收模塊、慣性測量單元、攝像頭、激光雷達(dá)等傳感器，能夠?qū)囕v及周邊道路設(shè)施的空間坐標(biāo)、影像、點云及其屬性信息等測繪地理信息數(shù)據(jù)進行近距離實時環(huán)境感知、信息采集、處理判斷，以滿足車輛智能駕控決策的根本需求。

同時，還形成了“專家知識”——長周期地理信息記憶。自動駕駛地圖標(biāo)注了所有道路特征和駕駛經(jīng)驗軌跡，特別是傳統(tǒng)傳感器看不到的地方，例如拐彎兒、上下坡的地方，能夠為智能網(wǎng)聯(lián)汽車構(gòu)建一套完整的長周期地理信息記憶，無形中增強了車輛超視距感知能力，為車輛提供重要的先驗信息與人類駕駛經(jīng)驗，彌補普通近距離傳感器及模型訓(xùn)練的不足，減少對車端高算力的剛性需求，更好地滿足智能駕控決策需求。

此外，智能網(wǎng)聯(lián)汽車實時獲取和更新的道路、場景等信息，也可以為基礎(chǔ)測繪工作提供重要的數(shù)據(jù)來源，未來將實現(xiàn)智能駕駛和基礎(chǔ)測繪工作的雙向賦能。

隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車逐漸興起而出現(xiàn)的自動駕駛地圖，是實現(xiàn)自動駕駛的必要條件。不同于傳統(tǒng)地圖服務(wù)于人，自動駕駛地圖的主要服務(wù)對象是車，精度更高、圖層更多、內(nèi)容更豐富。

據(jù)了解，自動駕駛地圖繪制以及自動駕駛技術(shù)環(huán)境感知、行為決策、姿態(tài)控制和算法升級等離不開影像數(shù)據(jù)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位、慣性導(dǎo)航、激光雷達(dá)點云數(shù)據(jù)等地理信息數(shù)據(jù)。

中國科學(xué)院院士、中國工程院院士李德仁曾撰文指出，測繪遙感科學(xué)與信息科學(xué)不斷與其他科學(xué)和技術(shù)交叉融合，提供各種方法進行時空數(shù)據(jù)采集、信息提取、網(wǎng)絡(luò)管理、知識發(fā)現(xiàn)、空間感知認(rèn)知和智能位置服務(wù)，形成了高精度位置與姿態(tài)測量、全球空天地一體化的非線性地球參考框架構(gòu)建技術(shù)、星基導(dǎo)航增強技術(shù)、天地一體化網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)(6G)、多源成像數(shù)據(jù)在軌處理技術(shù)、信息智能終端服務(wù)技術(shù)、時空信息資源調(diào)度與網(wǎng)絡(luò)安全、通信導(dǎo)航遙感一體多功能衛(wèi)星平臺設(shè)計與研制等一系列關(guān)鍵核心技術(shù)，這些關(guān)鍵技術(shù)正直接或間接地支撐著智能駕駛技術(shù)的發(fā)展。

以上便是此次帶來的自動駕駛相關(guān)內(nèi)容，通過本文，希望大家對自動駕駛已經(jīng)具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!