自动驾驶的三类定位方法

定位,用来识别自动驾驶车现在身处何处的技术,对于自动驾驶来说是必不可少的技术之一。在这篇文章中,带你入门自动驾驶最常用的三种定位方法--GNSS(GPS)、3D高清地图和电磁诱导。这三种方式都各有各的弱点并存在现阶段的难题,各大企业也还在探索中,也有通过结合两种定位方式,旨在 加强系统的冗余性和可靠性。

1 、GNSS(GPS) -绝对位置

GNSS(Global Navigation Satellite System/全球导航卫星系统),通过同时从多个卫星处接收电波,测量到各个卫星的距离来测定自车的位置。被我们所熟知的GPS则是美国发开的GNSS的一种。当然除了美国的GPS,还有我国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统的北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)。GNSS泛指所有的卫星导航系统,包括全球的、区域的和增强的,如美国的GPS和我国的北斗卫星导航系统之外,还有日本的QZSS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、印度的Irnss等等。

一般的GNSS定位通常被认为会产生10米左右的误差。但高精度GNSS可以通过卫星和电子基准点获得位置误差情报,或是配合使用IMU获取车辆的运动状态进而确定车辆位置。GNSS最大的弱点就是山区和隧道等地理因素对精度的影响,虽然可以依靠IMU推算,但GPS丢失信号时间过长累计误差就会比较大。所以说现阶段的难题则是通过提高技术来缩小误差。

2、3D高清地图型 -相对位置

3D高清地图也常被称为动态高清地图,该方法是利用车载传感器获取周边信息,进而确定自动驾驶车的位置。常用的传感器有LiDAR、毫米波雷达、超声波雷达、摄像头。

那么动态高清地图和普通的车载导航地图有什么区别呢?导航系统的使用者是人,目的是尽可能让人理解地图上的情报。地图比例约是1:2500~1:25000,位置的误差大概在1.75m左右。地图的设计上也是从人眼能看清楚的角度出发,重视易懂性和设计感。而搭载在自动驾驶系统上的话,使用者就从人变成了机器,在车辆控制中使用。比例约是1:500,位置误差必须在0.25m以内,甚至要求厘米级的误差。如下图。其对正确性以及网罗性和信息及时性有很高要求。


3D高清地图方法的缺点是由于天气变化等原因使传感器性能不稳定进而影响定位精度。另外高清地图的更新与维护也是该方法实现的课题之一。高清地图一般都是使用采集车,经过实地采集,再进行处理,并要保持持续更新才可以。

3、电磁诱导型

该方法是在公路上铺设电磁诱导线,并在车辆下部安装磁片,就可以定位自动驾驶车在哪个位置了。但是,电磁线等诱导线的铺设是最大的难题,在所有的车道上都埋好电磁诱导线是个大工程,所以在限定区域的较短路线的自动驾驶会采用这种方式。

转自『每日自动驾驶』

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