智駕SUV的智能駕駛系統(tǒng)是如何實現(xiàn)精準(zhǔn)定位的?
智駕SUV的智能駕駛系統(tǒng)主要通過多傳感器融合的方式實現(xiàn)精準(zhǔn)定位。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)可提供基礎(chǔ)定位,但在部分區(qū)域信號有問題;慣性測量單元(IMU)能在 GNSS 失效時短時間估計姿態(tài)與位移,不過存在累積誤差;激光雷達(dá)(LiDAR)的 SLAM 技術(shù)抗光照變化,可實現(xiàn)定位與地圖構(gòu)建;視覺慣導(dǎo)與視覺里程計憑借攝像頭獲取豐富信息,卻易受光照影響;高精度地圖能彌補傳感器數(shù)據(jù)不足。這些傳感器和技術(shù)相互配合、優(yōu)勢互補,共同助力智駕SUV實現(xiàn)精準(zhǔn)定位 。
全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS),像美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟Galileo以及中國北斗,理論上能實現(xiàn)米級定位精度。為了進(jìn)一步提升精度,常采用差分GNSS或?qū)崟r動態(tài)改正技術(shù)。但在諸如隧道、高樓林立的城市峽谷等區(qū)域,信號會受到遮擋或干擾,出現(xiàn)信號問題。
慣性測量單元(IMU)可以測量車輛線加速度與角速度,在GNSS信號不佳甚至失效時,能短時間為車輛提供姿態(tài)與位移估計。不過,隨著時間推移,它會產(chǎn)生累積誤差,所以常與GNSS數(shù)據(jù)融合,以此提高定位的準(zhǔn)確性和持續(xù)性。
激光雷達(dá)(LiDAR)的SLAM技術(shù)通過發(fā)射激光束并接收反射信號,獲取高精度三維點云數(shù)據(jù),進(jìn)而實現(xiàn)同時定位與地圖構(gòu)建。它對光照變化和干擾有較強抵抗力,即便在不同的天氣和光照條件下,也能提供可靠的環(huán)境信息。然而,其計算量較大,對硬件性能要求較高。
視覺慣導(dǎo)與視覺里程計利用攝像頭成本低、信息豐富的特點,通過視覺里程計或視覺慣性里程計實現(xiàn)位姿估計。不過,光照變化、遮擋等因素容易影響其準(zhǔn)確性。比如在強光直射或夜晚光線昏暗時,視覺系統(tǒng)的性能可能會大打折扣。
高精度地圖包含豐富的幾何與語義信息,是智能駕駛定位的重要先驗知識。它能夠彌補傳感器數(shù)據(jù)的不足,為車輛提供冗余校驗。但高精度地圖的構(gòu)建與更新成本高昂,需要耗費大量的人力、物力和時間。
多傳感器融合算法是實現(xiàn)精準(zhǔn)定位的核心。常用擴(kuò)展卡爾曼濾波、無跡卡爾曼濾波等方法,將來自不同傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和融合。融合框架分為前端和后端,前端負(fù)責(zé)對原始傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,后端則對處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度融合和決策。
通過這些傳感器與技術(shù)的有機結(jié)合,智駕SUV的智能駕駛系統(tǒng)得以實現(xiàn)精準(zhǔn)定位,為智能駕駛的安全、高效運行提供了堅實保障。
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