高精度地圖的采集設(shè)備

電子地圖分析與導(dǎo)航高精度地圖的采集設(shè)備《電子地圖分析與導(dǎo)航》課程組目錄CONTENTS高精度地圖的采集設(shè)備01高精度地圖的采集設(shè)備01高精地圖采集所需要的設(shè)備包括以下幾種。01高精度地圖的采集設(shè)備LiDAR（激光雷達(dá)）Camera（攝像頭）IMU（慣性測量單元，陀螺儀）GPS（全球定位系統(tǒng)）輪測距器高精度地圖采集車ADAS地圖采集車HAD高精度地圖采集車LiDAR（激光雷達(dá)）激光雷達(dá)首先通過向目標(biāo)物體發(fā)生一束激光，然后根據(jù)接受-反射的時間間隔確定目標(biāo)物體的實(shí)際距離。根據(jù)距離及激光發(fā)射的角度，通過簡單的幾何變換可以計算出物體的位置信息。汽車周圍環(huán)境的結(jié)構(gòu)化存儲通過環(huán)境點(diǎn)云實(shí)現(xiàn)。01高精度地圖的采集設(shè)備LiDAR（激光雷達(dá)）激光雷達(dá)通過測量光脈沖的飛行時間來判斷距離，在測量過程中激光雷達(dá)要產(chǎn)生汽車周圍的環(huán)境點(diǎn)云，這一過程要通過采樣完成。一種典型的采樣方式是在單個發(fā)射器和接收器上在短時間內(nèi)發(fā)射較多的激光脈沖，如在1秒內(nèi)發(fā)射萬級到十萬級的激光脈沖。脈沖發(fā)射后，接觸到需要被策略的物體并反射回接收器上。每次反射和接受都可以獲得一個點(diǎn)的具體地理坐標(biāo)。但發(fā)射和反射這一行為進(jìn)行的足夠多時，便可以形成環(huán)境點(diǎn)云，從而將汽車周圍的環(huán)境量化。01高精度地圖的采集設(shè)備Camera（攝像頭）通過車載攝像頭，可以捕捉到路面機(jī)器周圍交通環(huán)境的靜態(tài)信息，通過對圖片中關(guān)鍵交通標(biāo)志、路面周圍關(guān)鍵信息的提取，來完成對地圖的初步繪制。車載攝像頭是高精度地圖的信息采集的關(guān)鍵設(shè)備，其主要是通過圖像識別和處理的原理來進(jìn)行。01高精度地圖的采集設(shè)備CCD攝像機(jī)IMU（慣性測量單元，陀螺儀）用于測量物體三軸姿態(tài)角(或角速率)以及加速度的裝置。一般情況下，一個IMU包含了三個單軸的加速度計和三個單軸的陀螺儀，加速度計檢測物體在載體坐標(biāo)系統(tǒng)獨(dú)立三軸的加速度信號，而陀螺儀檢測載體相對于導(dǎo)航坐標(biāo)系的角速度信號，測量物體在三維空間中的角速度和加速度，并以此解算出物體的姿態(tài)。01高精度地圖的采集設(shè)備IMU（慣性測量單元，陀螺儀）慣性測量單元及其原理示意簡圖01高精度地圖的采集設(shè)備GPS（全球定位系統(tǒng)）GPS接收機(jī)的任務(wù)就是確定四顆或者更多衛(wèi)星的位置，并計算出它與每顆衛(wèi)星之間的距離，然后利用這些信息使用三維空間的三邊測量法推算出自己的位置。要使用距離信息進(jìn)行定位，接收機(jī)還必須知道衛(wèi)星的確切位置。GPS接收機(jī)存儲有星歷，其作用是高速接收機(jī)每顆衛(wèi)星在各個時刻的位置。在大城市中由于高大建筑物的阻攔，GPS多路徑發(fā)射問題比較明顯，這樣得到的GPS定位信息容易產(chǎn)生從幾十厘米到幾米的誤差，因此到靠GPS并不能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。01高精度地圖的采集設(shè)備GPS（全球定位系統(tǒng)）導(dǎo)航系統(tǒng)01高精度地圖的采集設(shè)備GPS（全球定位系統(tǒng)）GPS天線01高精度地圖的采集設(shè)備輪測距器通過輪測距器可以推算無人車的位置。在汽車的前輪通常安裝了輪測距器，會分別記錄左輪與右輪的總轉(zhuǎn)數(shù)。通過分析每個時間段左右輪的轉(zhuǎn)數(shù)，我們可以推算出車輛向前行駛的距離，以及向左右轉(zhuǎn)了多少度。01高精度地圖的采集設(shè)備高精度地圖采集車高精度地圖采集車的裝備較為復(fù)雜，包括了我們以上提到的多種傳感器，來進(jìn)行道路和靜態(tài)交通環(huán)境數(shù)據(jù)的采集。下面我們分別介紹ADAS高精度地圖采集車和HAD高精度地圖采集車的配置情況。以下內(nèi)容只是一般采集車的配置情況，不同圖商的具體設(shè)備配置情況可能略有差別。01高精度地圖的采集設(shè)備高精度地圖采集車ADAS地圖采集車。ADAS級別高精度地圖精度大約在50cm級別。車頂安裝有6個CCD攝像頭。其中5個攝像頭以圓形環(huán)繞，頂部一個單獨(dú)的攝像頭，每個像素都是500萬，總計3000萬像素。車內(nèi)副駕駛的位置有用于采集數(shù)據(jù)的顯示屏，機(jī)箱在后備箱位置，用于儲存和處理數(shù)據(jù)。01高精度地圖的采集設(shè)備高精度地圖采集車ADAS地圖采集車。01高精度地圖的采集設(shè)備高精度地圖采集車HAD高精度地圖采集車。HAD及以上高精度地圖精度大約在10cm級別。頂部則是通過裝配2個激光雷達(dá)（位于后方）和4個攝像頭（兩前兩后）的方式來滿足所需要的10cm級別精度。兩種方案搭配，能夠完成標(biāo)牌、障礙物、車道線等道路信息的三維模型搭建。01高精度地圖的采集設(shè)備高精度地圖采集車HAD高精度地圖采集車。HAD及以上高精度地圖精度大約在10cm級別。頂部則是通過裝配2個激光雷達(dá)（位于后方）和4個攝像頭（兩前兩后）的方式來滿足所需要的10cm級別精度。兩種方案搭配，能夠完成標(biāo)牌、障礙物、車道線等道路信息的三維模型搭建。01高精度地圖的采集設(shè)備高精度地圖采集車HAD高精度地圖采集車。01高精度地圖的采集設(shè)備高精度地圖采集車另外，百度的高精度地圖采集車的傳感器配置情況為：（1）最頂部的32線激光雷達(dá)、三個360°全景攝像頭、一個前置的工業(yè)攝像頭、一個包含IMU（慣性測量單元，是測量物體三軸姿態(tài)角(或角速率)以及加速度的裝置）和GPS裝置的組合式導(dǎo)航系統(tǒng)以及一個GPS天線。（2）從具體分工來看，激光雷達(dá)負(fù)責(zé)采集點(diǎn)云數(shù)據(jù)，攝像頭負(fù)責(zé)