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当世界碰撞时;LiDAR 如何弥合汽车与测量之间的鸿沟

博客2019 年 2 月 28 日

从历史上看,OxTS 专注于两个不同的专业领域。一方面,我们的业务涉及汽车;另一方面,涉及测绘。然而,随着一种特殊传感器技术 LiDAR 的日益普及和成熟,两者正更加紧密地联系在一起。

我们周围的世界正变得越来越数字化,而 LiDAR 是其中的核心传感器之一。LiDAR – 用于"光检测和测距" - 创建了高精度、高分辨率的 3D 环境点云,是测绘领域的一项成熟技术。近年来,随着无人机和无人驾驶飞行器 (UAV) 的日益普及,其使用范围越来越广。

主动驾驶汽车与 LiDAR

直到最近,LiDAR 作为高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 的传感器组件,才在汽车领域,尤其是在自动驾驶汽车上崭露头角。目前,LiDAR 传感器要么太大、成本太高,要么有效范围有限,无法广泛用于量产汽车的 ADAS 功能。另一方面,自动驾驶汽车开发人员已经完全接受了这项技术。

自动驾驶汽车需要分析大量数据才能安全导航。这些数据大部分由传感器组合实时提供,包括雷达、摄像头、超声波和 LiDAR 系统。它们共同使车辆能够对环境、其他车辆、交通弱势群体和行人进行探测并作出反应。

LiDAR - 3D 测绘

为了尽可能高效和有效地做到这一点,访问预先编制的高分辨率环境 3D 地图是一种理想的选择。实际上,它会相互参考它的实时传感器能够"看到"的和它期望搜索的内容。这减少了对基于基础设施的环境进行复杂实时分析的需求。如果没有 3D 地图,这将是完全陌生的、不熟悉的环境。

用OxTS INS生成的点云
用OxTS INS和Velodyne LiDAR生成的点云。

创建这些超详细的 3D 地图数据集本身已成为一个增长型行业。越来越多的自动驾驶汽车开发人员和技术初创公司致力于为自动驾驶汽车创建超详细的 3D 地图,以用作连续参考或在实时性能开发期间提供帮助。但是,虽然 LiDAR 可用于创建这些地图,但它无法准确地告诉您数据在世界上的位置。

参考框架

"LiDAR 对于它在任何给定的时间所处的位置没有概念。"OxTS 的 LiDAR 测绘应用业务经理 Paris Austin 说,“GNSS/INS 允许您在绝对(地球参照系)和相对 (XYZ) 位置对 LiDAR 点云(又称点云定位)进行地理配准,并且在需要时甚至可以实时进行。

“如果您正在寻找汽车周围的实时障碍物,则不必关心自己的位置,而只需关心您方圆 100 米左右的地方。但是,如果没有 GNSS/INS,您就不能指望对照车辆认定的所在位置(在车道内或与即将到来的斑马线、“停车”标志或其他基于基础设施特征的相对位置)进行交叉参考。这就是在实时测试之前创建的 3D 地图的作用所在。”

"在这个过程的每个阶段,我们都以某种方式参与其中。传感器的时间同步是一项主要任务。GNSS 是实现这一目标的理想选择,如果您想以高数据速率获知自己的真实位置(误差控制在几厘米的范围内),GNSS/INS 是最容易和最快捷实现的方法之一。为实现实时应用和创建初始 3D 地图,我们在消除未知领域方面有很多事情要做,因为我们前进的每一步都为您提供高精度的时间、位置和方向数据。

知道在地球上的位置

作为一项技术,LiDAR 将越来越多地被用于创建环境的 3D 地图,不仅用于汽车行业,还可用于测量、农业、建筑基础设施等领域。然而,正是 LiDAR 与 GNSS/INS 技术相结合,才能告知您所处环境相对于地球的位置和方向。否则,LiDAR 将毫无价值。

如需了解更多信息,请访问我们高效可靠的地理配准解决方案页面。

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