关于自动驾驶与测绘技术的一些思考

嘎子 测绘专业, 其他 2016-10-18 795 次浏览 , , 没有评论

无论是现在已经比较成熟的导航系统,还是汽车的自动驾驶或者无人机的自动驾驶系统,测绘技术一直都是他们的重要支撑。今天看了几篇关于这方面的几个文章,有点想法自己记录一下。

首先,从人的角度来说,人行走的前提是要知道自己在哪里,自己的周边环境是怎么样的,然后才能根据环境来作也相应的判断。人依靠的技术主要两方面:

一、传感器(眼睛)。通过眼睛这个传感器来保证自己走在路的右侧,如果对面有来人,有车的话躲开。但是如果仅有这一样是没有办法正确达到目的地的。因为眼睛只能保证你安全的走路,并不能指导你向哪个方向走,怎么走省时间等问题。

二、存储器(大脑、地图)。比方说你想去火车站,那么前提是你知道火车站在哪里。而火车站在哪里的信息是你之前获取的存储在你的大脑中的。当然现在地图越来越多,很多地方我们可以借助地图来告诉我们如何来到达一个地方。

这两方面用到自动驾驶里面应该对应的就是计算机视觉和地图了吧。个人对计算机视觉并不是特别了解,但是感觉上应该是测绘学科中的相对位置获取了吧(当然如果说是摄影测量会有些局限,因为计算机视觉中传感器获取的数据不一定是影像数据,也可以是声学雷达获取的前方多远有什么障碍物的数据)。在测绘中相对位置获取有很多方法,如摄影测量、电磁波的测距系统、经纬仪系统等。这些和眼睛一样,一般获取的只是相对位置。如果想要达到绝对位置,测量目标中必须有部分的绝对位置是已知的。这个也是很好理解的,假设你被人打晕了,送到另外一个地方(你想对了,我又开始写谍战的内容了),你睁开眼一看,你知不知道自己在哪里?如果睁开眼,客厅、厨房,从来没有见过,你虽然知道自己在客厅里,但你并不知道你在上海或者南京。但是如果你向窗外看一看,唉,东方明珠,好吧,自己在上海外滩的一个房子的客厅里面。

人只能通过对已知物体(东方明珠)的测量(看看自己在东方明珠多远,哪个方向)来确定自己的位置。当然这个已知物体不一定是人为的建筑。再举一个例子。人如果经过训练,能不能通过观察星星(如北斗七星)来确定自己在南半球还是北半球,甚至确定自己是在北京还是上海。自动驾驶也有这样的功能,这就是我们据说的GNSS系统(如GPS系统、北斗系统)。

还有一个有趣的现象,假设我自己通过观察星星确定了自己在上海,那么我向东北走了100公里,但是阴天了,那么我在哪里可以怎么获得呢?这时我们又可以依靠地图来获取自己的位置了。其实这个做法非常类似于GPS+IMU的系统。

说到这里,感觉自动驾驶也没有多高深嘛!!!

最后给大家几个文章链接,他们说的比我说的专业:

【无人驾驶系列】光学雷达(LiDAR)在无人驾驶技术中的应用:LiDAR在测绘中一般叫激光雷达,是一套比较完整的系统,非常适合于无人驾驶。

GPS及惯性传感器在无人驾驶中的应用:这个感觉比较简单,成本也比较低。文章中有一点说的不太正确。如果你只能接收到三个卫星的信号,你是定不了位的,因为整周模糊度存在的原因,GPS定位至少需要4颗卫星。

基于计算机视觉的无人驾驶感知系统:这个我也不太明白,但应该和摄影测量差不多。

原创文章,文章首发于:Riley Ge (@rileyge) — Steemit

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