感知、决策、控制
无人驾驶的核心技术可归纳为以下五大支柱,这些技术相互关联、协同工作,共同支撑无人驾驶系统的实现:
一、感知技术(环境感知与数据采集)
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传感器融合
通过激光雷达(LiDAR)、摄像头、毫米波雷达、超声波传感器等多种传感器实时采集周围环境信息,并通过算法融合处理,提升感知精度和可靠性。
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高精度定位
结合全球导航卫星系统(GNSS)、惯性测量单元(IMU)和高精度地图,实现厘米级定位,确保车辆在复杂环境中的精准行驶。
二、决策与规划技术
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路径规划
根据车辆位置、目标及环境信息,规划最优行驶路径,分为全局路径规划(如A*算法)和局部路径规划(如RRT算法)。
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行为决策
基于路径规划结果,实时判断交通状况,做出超车、变道、避让等决策,需结合交通规则和动态环境调整。
三、控制与执行技术
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轨迹规划与控制
将决策转化为具体车辆控制动作,包括加速、制动、转向等,通过线控底盘等执行系统实现精准操控。
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冗余与安全机制
配备多套控制器冗余设计,确保单点故障不影响系统运行,同时集成紧急制动、车道保持等安全功能。
四、通信技术(V2X)
通过车与车(V2V)、车与基础设施(V2I)通信,实时获取周围车辆、交通信号等信息,提升整体道路安全性和通行效率。
五、系统集成与算法优化
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传感器融合算法
采用卡尔曼滤波、深度学习等技术,综合评估多传感器数据,提高环境感知的准确性和鲁棒性。
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边缘计算与AI
利用AI算法(如强化学习)优化路径规划与决策过程,通过边缘计算降低延迟,提升实时响应能力。
补充说明
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算力与数据 :英伟达Orin芯片等硬件支持大规模并行计算,特斯拉通过海量数据训练神经网络提升决策精度。
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车路协同 :中国通过卫星导航与道路基础设施的深度整合,实现高精度定位与协同管理。
以上技术共同构成无人驾驶的“技术金字塔”,其中感知与决策是基础,控制与执行是核心,通信与系统集成是保障。