为保证无人集卡在港口作业定位的可靠性,斯年智驾于近日发布第二代 SENIOR 自研定位模块——定海神针,在高精定位技术上迈出跨越性的一步。

自动驾驶的三大工作内容分别是感知、决策和执行。其中,感知的一个关键要素便是定位,高精度、高可靠性定位是车辆自动驾驶的先决条件,在自动驾驶全栈技术中占据着重要位置。高精度定位采用了多种传感器数据,通过融合等技术手段实现车辆的精确定位,为车辆解决 “我在哪儿” 的底层问题。

斯年智驾的高精定位采用了多传感器融合定位方案,包含 GNSS+IMU+轮速+视觉定位+激光定位,通过多种传感器不同形式的观测,解决 GNSS+IMU 组合导航多径干扰、遮挡等难题。

其中,GNSS 成本较低,可以提供全天候、全天时、全范围下的绝对位置,但其也有着定位稳定性差、受环境影响较大的缺点;在 GNSS 信号受遮挡的区域,激光雷达便发挥作用,由于激光雷达的点云不受环境光照的影响,具有一定的穿透能力,因此能够在白天和黑夜等各种环境下,通过和地图匹配的方式,获取准确的观测;IMU 可以在 GNSS 信号微弱的时候,让车辆继续获得绝对位置的信息,不至于 “迷路”;视觉 SLAM 可以用在各种复杂且动态的场景,定位不会产生漂移,可以直接测量旋转和平移。

为了弥补单一传感器的局限,并提升定位系统在各种环境下的稳定性,斯年智驾将多种传感器结合,共同发挥作用,将测量信息一同提供给融合算法,进行融合计算。

对于港口无人驾驶技术来说,定位既是重点,也是难点。码头场景下,7*24 小时全年无休,极端环境多,集装箱多,金属材质的桥或者是船等都会对卫星信号造成遮挡。而在港口,最基础的问题是安全,对于定位精度的要求比其他场景要高,这对车辆的综合感知能力是一个很大考验,这时候就需要通过摄像头、激光 SLAM 建图等多种定位方式来提取包括车道线、护栏、路沿、岸桥和场桥等的语义特征,并将这些数据与提前构建的高精地图做匹配,获取准确的激光位姿,实现高精定位。

同时,由于港口内的车道相对较窄,港口内无人集卡车整车宽度超过 2.8 米,而车道只有仅仅 3 米宽,港口的复杂环境对车辆的定位精度和控制要求非常高,仅靠高性能的硬件不能完全解决定位问题,这时就需要针对特定场景来做更多定制化的算法模型和算法迭代。
自动驾驶技术在港口这样复杂场景的实际落地,考验的是一种组合、调整、应变的能力。为了得到更可靠的定位效果,斯年智驾在此基础上推出第二代自研 SENIOR 高精度定位模块——定海神针。

定海神针目前已经可以稳定输出优于 5cm 的精确定位结果,领先于业界普遍的 10cm 精度。该定位模块采用独立模块形式,可独享信息处理单元,与其他外设(如显示器、4g 通信模块、V2X 设备等)相同,均通过专用通讯接口与核心计算单元相连,具备更高的灵活性,可高效降低多路径干扰的影响。

不仅如此,定海神针可以实现全程运动状态输出,在与众包更新地图算法、多传感器融合技术相结合的基础上,解决港口内集装箱、桥、船等参考特征的动态变化的难题,实时输出车辆位置和方位、速度、姿态等;并且,通过多车/小时级别的云端更新,保证算法的稳定性和鲁棒性;同时,该定位模块还具备极强的环境适应性,可以满足白天/夜晚、阴/晴/雨/雪等多种工况的感知。

此外,定海神针可以解决异源信号的同步、对齐等难题,降低 70% 以上的成本开销;内嵌外参自动标定算法和流程,通过特定机动方式,可以自动完成全部平移和旋转外参的计算,并自动写入参数文件,极大提高定位模块的易用性和可维护性。目前,定海神针已经实现硬件产品化,技术状态自主可控,将投入大规模复制与生产中。

毫无疑问,高精度定位是自动驾驶的底层技术,更是关键技术。实现了精准定位,才能逐步攻克自动驾驶的核心难题。无人驾驶技术是硬科技,更需要系统化的能力,来保证车辆的系统冗余、安全、稳定,从而推动无人驾驶技术走向批量化落地。

不管是采用自研技术,还是从上游供应商处采购,所有无人驾驶公司都需要面临三个技术问题:硬件、软件以及云端,其决胜背后必然离不开不断更迭的技术壁垒。

一项全新技术的出现,总是会经历一个循序渐进、不断革新的过程,无人驾驶从萌芽到成熟再到能够在世界范围内运用,离不开每一个自动驾驶人的不懈努力。如今,无人驾驶不再是遥不可及的 “未来科技”,它解放了人类的双手,降低了发生交通事故发生的频率,为物流运输领域带来了颠覆性革命,已经成为真正会带来巨大商业前景和社会效益的 “当下科技”。

斯年智驾也正在无人驾驶这条路上大步前进,时刻践行物流重卡无人驾驶渐进式落地的路线规划,一步一步实现自身的里程碑。